使用gdb计算机器指令

Question

我需要根据x86机器指令数来估计程序中某些热点的确切起始位置(以便稍后可以在某个仿真器/模拟器中运行).有没有办法使用gdb来计算执行到断点的机器指令的数量？

当然还有其他选择,我可以使用仿真/二进制检测工具(如Pin),并在计算指令时跟踪运行,但这需要在我工作的每个平台上安装此工具 - 并非总是可行.我需要一些可以在任何Linux机器上使用的工具.

用GDB,我想它也可以运行stepi X,直到我们遇到断点过大的进步是某种粗粒搜索,然后降低分辨率重复,但是这将是极为缓慢.还有另一种方法吗？

Answer 1

试试这个:

set pagination off
set $count=0
while ($pc != 0xyourstoppingaddress)
stepi
set $count++
end
print $count

然后去喝杯咖啡.或者是一顿长长的午餐

Answer 2

这实际上只是对 Mark 解决方案可用性的一点点改进。

我们可以定义一个函数do_count：

define do_count
set $count=0
while ($pc != $arg0)
stepi
set $count=$count+1
end
print $count
end

然后可以重复使用此函数来一遍又一遍地计算步数：

set pagination off
do_count 0xaddress1
do_count 0xaddress2

甚至可以将此定义放入.gdbinit（在 Linux 上，在 Windows 上应调用gdb.ini）的主文件夹中，因此在 gdb 启动后它会自动变为可用（用于show user查看函数是否已加载）。

Answer 3

如果您确实想要一个周期计数（可能是已知 IPC 的指令计数的近似值），并且您在裸机 ARM 上运行，您可能能够读取周期计数器，例如参见ARM Cortex M4 上的周期计数器（或M3）？

在您的场景中，我会尝试Process Record 和 Replay来获取已用指令计数（自 GDB 7.0 起可用，之后改进）：

1. 开始测量：（record btrace或者record full如果前者不可用）。
2. continue执行（直到出现断点，或使用next或其他命令单步执行）。
3. 获得测量： info record
4. 清除记录结果：（record stop推荐使用，因为缓冲区大小有限）。

例子：

(gdb)记录 btrace
(gdb) 框架
#0 __sanitizer::InitTlsSize () 在 .../lib/sanitizer_common/sanitizer_linux_libcdep.cc:220
第 220 章
(gdb)信息记录
活动记录目标：record-btrace
录音格式：Branch Trace Store。
缓冲区大小：64kB。在线程 1（线程 0xf7c92300 (LWP 20579)）的 0 个函数（0 个间隙）中
记录了0 条指令。
(gdb) 下一个
226 ...
(gdb)信息记录
活动记录目标：record-btrace
录音格式：Branch Trace Store。
缓冲区大小：64kB。在线程 1（线程 0xf7c92300 (LWP 20579)）的 145 个函数（0 个间隙）中
记录了2859 条指令。

限制：

• 记录缓冲区的大小有限（set record btrace pt buffer-size <size>对于上面的 BTS 格式，可以增加，请参阅其他类型的文档）。
• 使用record full，并非所有指令都可以捕获。值得注意的是，SSE 和 AVX 指令不受支持，会导致 gdb 暂停执行。
• 记录每条指令（尤其是完整格式）时会产生一些开销。虽然它不应该像其他答案中描述的 gdb step 方法那么糟糕（每次都必须通过 ptrace ）。