開發中的輔助工具（六）
在嵌入式的開發中，我們在整個項目中的代碼編寫及目標構建上一般只花費 20% 的時間，剩下的 80% 的時間適用於測試、調試以及 bug 修復的。那麽我們該如何提高開發效率呢？工欲善其事必先利其器，我們可以借助於一些工具，從而提高開發的效率。GNU 為 GCC 編譯器提供了配套的輔助工具集（Binutils）
| 工具名 | 功能簡介 |
| add2line | 將代碼地址轉換為對應的程序引導 |
| strip | 提出可執行程序中的調試信息 |
| ar | 將目標文件打包成為靜態庫 |
| nm | 列出目標文件中的符號及對應地址 |
| objdump | 查看程序段信息及反匯編 |
| size | 查看目標文件中的段大小 |
| strings | 查看目標文件中的字符串 |
下來我們來一一的介紹下這幾個工具。
1、addr2line ： 將制定復制轉換為對應的文件名和行號，常用於分析和定位內存訪問錯誤的問題。來個示例代碼進行分析說明
func.c 源碼
#include <stdio.h>
int* g_pointer;
int main()
{
*g_pointer = (int)"D.T.Software";
return 0;
}test.c 源碼
#include <stdio.h>
int g_global = 0;
int g_test = 1;
extern int* g_pointer;
extern void func();
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("&g_global = %p\n", &g_global);
printf("&g_test = %p\n", &g_test);
printf("&g_pointer = %p\n", &g_pointer);
printf("g_pointer = %p\n", g_pointer);
printf("&func = %p\n", &func);
printf("&main = %p\n", &main);
func();
return 0;
}我們先來分析下這份代碼。我們在前面直接定義 int 類型的指針，但是並沒有將其指為 NULL。那麽此時 g_pointer 已經指向了內存的 0 地址處，在 main 函數中操作 0 地址處，這肯定會引起段錯誤。我們來看看編譯運行結果
我們看到 g_pointer 是個空指針，後面就直接發生段錯誤，如果這是個很大的項目，幾十萬行的代碼，相信我們定位問題就很困難了。那麽此時我們該如何定位問題呢？addr2line 工具便出場了。使用的步驟如下：1、開啟 core dump 選項：ulimit -c unlimited；2、運行程序，並生產崩潰時的 core 文件，執行導致程序崩潰的測試用例；3、讀取 core 文件，獲取 IP 寄存器的值：dmesg core；4、使用 add2line 定位代碼行：addr2line 地址 -f -e test.out。如下
我們看到此時已經生成了 core 文件，我們來 dmesg core 看看 IP 寄存器的值是什麽
我們看到 IP 寄存器的值是 0x080484b8，然後利用 addr2line 工具就可以直接定位到問題的所在了。
2、strip：用於剔除程序文件中的調試信息，減少目標程序的大小。一般在程序發布前都需要將調試信息剔除，過多的調試信息可能影響程序的執行效率。我們來看看它的用法，strip test.out
我們看到在經過剔除之後，它的文件大小幾乎減少了一半。使用它的註意事項：1、幾乎所有的調試工具都依賴於目標文件中的調試信息，調試信息的運用能夠快速定位問題；2、使用 gcc 編譯程序時使用 -g 選項生成調試信息，發布程序時再考慮是否使用 strip 剔除調試信息。那麽這時如果想要利用 core 文件定位問題就不可以了，因為 core 文件只能定位出調試版本的信息
我們看到它是定位不出問題的所在的。
3、ar ： 打包目標文件，ar crs libname.a x.o y.o；解壓目標文件，ar x libname.a。下來看看是如何使用的
我們利用打包和解壓命令從而就可以直接給別人發第三方庫文件。如果我們只有第三方的庫文件而想使用其中的一個 .o 文件，那麽就可以使用解壓命令來進行使用其中的一個文件。
4、nm：用於列出目標文件中的標識符（變量名、函數名），輸出結果由三部分組成{地址、段以及標識符}。示例如下
段標識說明如下
我們來看看 func.o 和 test.o 文件中的標識符
我們看到在 func.o 文件中 func 是位於代碼段的，它的偏移量為0。在這沒有經過鏈接，所以顯示的都是相對地址。g_pointer 屬於未定義的標識符，相對偏移量為 4。下來我們看看鏈接後的地址
我們看到經過鏈接後的地址是絕對地址。
5、objdump ： 反匯編目標問阿金，查看匯編到源碼的映射。objdump -d func.o 或者 objdump -S func.o。查看目標文件中的詳細段信息，objdump -h test.out。
objdump -h 的輸出說明如下
使用輸出信息如下
我們再來看看鏈接後的 test.out 的詳細信息。
我們看到它的 VMA 和 LMA 是一樣的，也就是說，虛存地址和加載地址是一樣的。在進行運行程序的時候，首先是為可執行文件分配虛存，接著通過 file off 獲取到相對位置，通過復制段信息過去，加載目標地址到虛存上。最後是執行程序。
6、size 用來獲取目標文件中的所有段大小，size test.out；strings 用來獲取目標文件中的所有字符串常量。如下
那麽我們獲取它們的大小和字符串有什麽意義呢？在嵌入式的開發中，資源往往是非常受限的，因此我們就必須得嚴格控制目標文件的大小，以防止超出其界限造成不可預料的錯誤；我們如果想要獲取某些特定的字符串時就不必去看代碼了，直接用 strings 就可以看到全部的字符串了，以提高開發效率。
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