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I'm trying to debug a program running on a bare-metal ARM platform using gdb. At some point an SWI (Software Interrupt) exception is generated. However the back-trace doesn't show what generated the exception as you can see:

(gdb) c

Continuing. 
^C 
Program received signal SIGTRAP, Trace/breakpoint trap. 0xffff0008 in ?? ()
(gdb) bt
#0  0xffff0008 in ?? ()

The program running on the ARM was compiled with arm-none-linux-gnueabi-gcc -O2 -c -ggdb, I also tried using -O0 with the same result.

How can I get a meaningful call stack? Is there another way to find what is generating this exception?

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要了解gdb生成堆栈跟踪的问题，您首先必须了解如何gdb生成堆栈跟踪。编译器在创建函数时使用标准的序言和结尾，这是函数入口和出口处的汇编代码。其中一部分是将 保存在堆栈上，为局部变量保留空间并链接前一帧指针或. 这些堆栈帧提供了一种以 the为根并通常以零终止的链表。这取决于ABI（参见-mabiClrfpfp）。每种 ARM ABI类型的细节略有不同，但概念相似。

因此，当SWI（或任何异常发生）时，它会完全中断已C编译代码的流程，并且帧指针列表可能难以解码，尤其是在堆栈损坏的情况下。此外，gdb不解码程序的上下文。某些系统可能会更改帧指针并立即从 a 切换exception mode到system/supervisor mode。该sp异常甚至可以用作暂存寄存器。输入 后，处理程序的SWI部分工作将是保存user寄存器 ( r0-r12)。在多任务 O/S的情况下，这可能会导致user堆栈从一个任务到另一个任务的完全变化。

您始终可以通过检查异常模式来确定故障/导致指令。lr这在ARM Architechure中指定，并且对于任何ARM CPU 都是相同的。0xfff0008是默认SWI处理程序地址（使用高内存向量表时）。ARM ARM（架构参考手册）SWI中的除外，

A2.6.4 软件中断异常

软件中断指令 (SWI) 进入超级用户模式以请求特定的超级用户（操作系统）功能。执行 SWI 时，将执行以下操作：

   R14_svc    = address of next instruction after the SWI instruction
   SPSR_svc   = CPSR
   CPSR[4:0]  = 0b10011                 /* Enter Supervisor mode */
   CPSR[5]    = 0                       /* Execute in ARM state */
                                        /* CPSR[6] is unchanged */
   CPSR[7]    = 1                       /* Disable normal interrupts */
                                        /* CPSR[8] is unchanged */
   CPSR[9]    = CP15_reg1_EEbit         /* Endianness on exception entry */
   if high vectors configured then
       PC     = 0xFFFF0008
   else
       PC     = 0x00000008

要在执行 SWI 操作后返回，请使用以下指令恢复 PC（来自 R14_svc）和 CPSR（来自 SPSR_svc）并返回到 SWI 之后的指令：

       MOVS PC,R14

如您所见，R14_svc即lr处于主管模式时，设置为SWI指令+4。这样正常返回会重新启动下面的指令。通过检查在哪里lr，您可以确定在哪里SWI发生。supervisor如果用户堆栈没有损坏，您可以使用编译器正在使用user的ABI通过fp. 如果这样做，则gdb可以提供堆栈跟踪。但是，在讨论的系统中，没有SWI支持代码。

在这种情况下，您还可以编写gdb宏来提供堆栈跟踪。但是，我希望很明显，一般而言，这gdb将是一项艰巨的任务。

于 2013-03-02T18:14:55.533 回答