用CodeViz繪制函數調用關系圖(call graph)
CodeViz是《Understanding The Linux Virtual Memory Manager》(at Amazon,下載地址在頁尾)的作者 Mel Gorman 寫的一款分析C/C++源代碼中函數調用關系的open source工具(類似的open source軟件有egypt、ncc)。其基本原理是給 GCC 打個補丁,讓它在編譯時每個源文件時 dump 出其中函數的 call graph,然后用 Perl 腳本收集并整理調用關系,轉交給Graphviz繪制圖形。
CodeViz 原本是作者用來分析 Linux virtual memory 的源碼時寫的一個小工具,現在已經基本支持 C++ 語言,最新的 1.0.9 版能在 Windows + Cygwin 下順利地編譯使用:)。需要注意的是:1) 下載 GCC 3.4.1 的源碼 gcc-3.4.1.tar.gz 放到 codeviz-1.0.9/compilers,2) 安裝 patch 程序(屬于Utils類),3) 從 http://www.graphviz.org 下載并安裝 Graphviz 2.6。
我用 CodeViz 分析《嵌入式實時操作系統 uC/OS-II (第二版)》中的第一個范例程序,步驟如下:
1. 想辦法讓 gcc 能編譯uC/OS 2.52和范例程序的源碼,每個C源文件生成對于的.c.cdepn文件。只要編譯(參數 -c
)就行,無需連接。
2. 調用genfull生成full.graph,這個文件記錄了所有函數在源碼中的位置和它們之間的調用關系。
3. 使用gengraph生成我關心的函數的調用關系。
首先分析main():
1. gengraph --output-type gif -f main
分析main()的call graph,得到的圖如下,看不出要領:
2. gengraph --output-type gif -f main -s OSInit
暫時不關心OSInit()的內部實現細節(參數 -s
),讓它顯示為一個節點。得到的圖如下,有點亂,不過好多了:
3. gengraph --output-type gif -f main -s OSInit -i "OSCPUSaveSR;OSCPURestoreSR"
基本上每個函數都會有進入/退出臨界區的代碼,忽略之(參數 -i
)。得到的圖如下,基本清楚了:
4. gengraph --output-type gif -f main -s "OSInit;OSSemCreate" -i "OSCPUSaveSR;OSCPURestoreSR" -k
OSSemCreate()的內部細節似乎也不用關心,不過保留中間文件sub.graph(參數 -k
),得到的圖如下,
5. dot -Tgif -o main.gif sub.graph
修改sub.graph,使圖形符合函數調用順序,最后得到的圖如下,有了這個都不用看代碼了:)
接著分析OSTimeDly()的被調用關系:
gengraph --output-type gif -r -f OSTimeDly
看看哪些函數調用了OSTimeDly(),參數 -r ,Task()和TaskStart()都是用戶編寫的函數:
最后看看Task()直接調用了哪些函數:
gengraph --output-type gif -d 1 -f Task
只看從Task出發的第一層調用(參數 -d 1):
在分析源碼的時候,把這些圖形打印在手邊,在上面做筆記,實在方便得很。
參考:http://read.pudn.com/downloads136/ebook/577717/CodeViz%20——%20一款分析C_C%2B%2B源代碼中函數調用關系的調用圖生成工具.pdf
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