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。

使用gdb，我想也可以将stepi X作为某种粗粒度搜索运行

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

，直到我们达到断点，然后以降低分辨率重复，但这将是极其缓慢的。还有另一种方法吗？

Answer 1

试试这个：

do_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解决方案可用性的略微改进。

我们可以定义一个函数

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

：

set pagination off
do_count 0xaddress1
do_count 0xaddress2

然后可以重复使用此函数来反复计算步数：

.gdbinit

甚至可以将这个定义放入gdb.ini（在Linux上，在Windows上，它应该被称为show user）在home文件夹中，因此它在gdb启动后自动变为可用（使用Cycle counter on ARM Cortex M4 (or M3)?查看，是否加载了该函数）。

Answer 3

如果你真的想要一个循环计数（可能是已知IPC的指令计数的近似值），并且你在裸机ARM上运行，你可能能够读取循环计数器，例如参见Process Record and Replay

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在您的场景中，我会尝试使用record btrace来获取已用完的指令数（自GDB 7.0起可用，之后进行了改进）：

1. 开始测量：record full（如果前者不可用，则为continue）。
2. 执行next（直到断点，或使用info record或其他命令逐步执行）。
3. 获得测量：record stop
4. 清除记录结果：set record btrace pt buffer-size <size>（建议缓冲区的大小有限）。

例：

(gdb) record btrace
(gdb) frame
#0  __sanitizer::InitTlsSize () at .../lib/sanitizer_common/sanitizer_linux_libcdep.cc:220
220       void *get_tls_static_info_ptr = dlsym(RTLD_NEXT, "_dl_get_tls_static_info");
(gdb) info record
Active record target: record-btrace
Recording format: Branch Trace Store.
Buffer size: 64kB.
Recorded 0 instructions in 0 functions (0 gaps) for thread 1 (Thread 0xf7c92300 (LWP 20579)).
(gdb) next
226       ...
(gdb) info record
Active record target: record-btrace
Recording format: Branch Trace Store.
Buffer size: 64kB.
Recorded 2859 instructions in 145 functions (0 gaps) for thread 1 (Thread 0xf7c92300 (LWP 20579)).

限制：

• 记录缓冲区的大小有限（对于上面的BTS格式，可以使用documentation增加，有关其他类型，请参阅record full）。
• 使用qazxswpoi，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，将导致gdb暂停执行。
• 记录每条指令时会有一些开销（特别是使用完整格式）。虽然它不应该像其他答案中描述的gdb步骤方法一样糟糕（每次都必须通过ptrace）。