通过 QEMU/GDB 生成 .gcda 覆盖率文件

Question

执行摘要：我想使用 GDB 提取存储在我的嵌入式目标内存中的覆盖率执行计数，并使用它们创建 .gcda 文件（用于喂 gcov/lcov).

设置:

我可以针对我的特定嵌入式目标成功交叉编译我的二进制文件 - 然后在 QEMU 下执行它。
我还可以使用 QEMU 的 GDB 支持来调试二进制文件（即使用 tar extended-remote localhost:... 附加到运行 QEMU GDB 服务器，并完全控制我的二进制文件的执行）。

覆盖率： 现在，为了执行 "on-target" 覆盖率分析，我交叉编译了 -fprofile-arcs -ftest-coverage。 GCC 然后发出 64 位计数器来跟踪特定代码块的执行计数。

在正常（即基于主机，非交叉编译）执行下，当应用程序完成时 __gcov_exit 被调用 - 并将所有这些执行计数收集到 .gcda 文件中（gcov 然后使用报告覆盖细节）。

然而，在我的嵌入式目标中，没有文件系统可言 - libgcov 基本上包含所有 __gcov_... 函数的空存根。

解决方法 QEMU/GDB: 为了解决这个问题，并以与 GCC 版本无关的方式进行，我可以在我的二进制文件中列出与覆盖率相关的符号通过 MYPLATFORM-readelf 和 grep - 输出相关的（例如 __gcov0.Task1_EntryPoint、__gcov0.worker 等）：

$ MYPLATFORM-readelf -s binary | grep __gcov
...
46: 40021498  48 OBJECT  LOCAL  DEFAULT 4 __gcov0.Task1_EntryPoint
...

然后我可以使用 offsets/sizes 报告来自动创建 GDB 脚本 - 一个通过简单内存转储提取计数器数据的脚本（来自 offset，转储length 字节到本地文件）。

我不知道（也没有找到任何相关的 info/tool），是如何转换结果对 （内存偏移量，内存数据）进入 .gcda 个文件。如果这样的 tool/script 存在，我将有一种可移植的（与平台无关的）方式来覆盖任何 QEMU 支持的平台。

有这样的tool/script吗？

任何 suggestions/pointers 将不胜感激。

更新：我自己解决了这个问题，您可以在下面阅读 - 并写了一个 blog post about it.

Answer 1

原来有一个（好得多）更好的方法来做我想做的事。

Linux 内核 includes portable GCOV related functionality，通过提供此端点抽象出特定于 GCC 版本的详细信息：

size_t convert_to_gcda(char *buffer, struct gcov_info *info)

所以基本上，我能够通过以下步骤进行目标覆盖：

步骤 1

我在我的项目中添加了 linux gcov 文件的三个稍作修改的版本：base.c, gcc_4_7.c and gcov.h。我不得不替换其中的一些 linux-isms - 比如 vmalloc,kfree, 等等 - 使代码可移植（因此，可以在我的嵌入式平台上编译，这与任何事情无关Linux).

步骤 2

然后我提供了我自己的 __gcov_init...

typedef struct tagGcovInfo {
    struct gcov_info *info;
    struct tagGcovInfo *next;
} GcovInfo;
GcovInfo *headGcov = NULL;

void __gcov_init(struct gcov_info *info)
{
    printf(
        "__gcov_init called for %s!\n",
        gcov_info_filename(info));
    fflush(stdout);
    GcovInfo *newHead = malloc(sizeof(GcovInfo));
    if (!newHead) {
        puts("Out of memory!");
        exit(1);
    }
    newHead->info = info;
    newHead->next = headGcov;
    headGcov = newHead;
}

...和__gcov_exit:

void __gcov_exit()
{
    GcovInfo *tmp = headGcov;
    while(tmp) {
        char *buffer;
        int bytesNeeded = convert_to_gcda(NULL, tmp->info);
        buffer = malloc(bytesNeeded);
        if (!buffer) {
            puts("Out of memory!");
            exit(1);
        }
        convert_to_gcda(buffer, tmp->info);
        printf("Emitting %6d bytes for %s\n", bytesNeeded, gcov_info_filename(tmp->info));
        free(buffer);
        tmp = tmp->next;
    }
}

步骤 3

最后，我通过以下方式编写了我的 GDB（远程驱动 QEMU）脚本：

$ cat coverage.gdb
tar extended-remote :9976
file bin.debug/fputest
b base.c:88  <================= This breaks on the "Emitting" printf in __gcov_exit
commands 1
    silent
    set $filename = tmp->info->filename
    set $dataBegin = buffer
    set $dataEnd = buffer + bytesNeeded
    eval "dump binary memory %s 0x%lx 0x%lx", $filename, $dataBegin, $dataEnd
    c
end
c
quit

最后，同时执行 QEMU 和 GDB - 像这样：

$ # In terminal 1:
qemu-system-MYPLATFORM ... -kernel bin.debug/fputest  -gdb tcp::9976 -S

$ # In terminal 2:
MYPLATFORM-gdb -x coverage.gdb

...就是这样 - 我能够在本地文件系统中生成 .gcda 文件，然后查看 gcov 和 lcov.

的覆盖率结果

更新：我写了一个blog post showing the process in detail。

通过 QEMU/GDB 生成 .gcda 覆盖率文件

Generating .gcda coverage files via QEMU/GDB

embedded

code-coverage

gcov