libbacktrace

Библиотека для генерации трассировок стека (backtraces) в программах на C и C++. Она предоставляет функции для получения списка вызовов функций в стеке, символизации адресов (преобразования адресов памяти в имена функций и номера строк) и работы с отладочной информацией. Библиотека разработана как часть проекта GCC, но может использоваться независимо в других компиляторах и средах выполнения.

Особенности

• получение трассировок стека для текущего потока или другого потока в процессе;
• символизация адресов (имена функций, имена файлов, номера строк) при наличии отладочной информации;
• поддержка различных форматов отладочной информации (DWARF, STABS, COFF, PE, ELF, Mach-O);
• минимальные зависимости и возможность сборки как автономной библиотеки;
• поддержка работы в условиях ограниченной памяти и без выделения динамической памяти.

Основные компоненты

libbacktrace предоставляет простой, но мощный API для работы с трассировками стека и символизацией (подробнее с документацией можно ознакомиться здесь).

Инициализация и деинициализация

Библиотека предоставляет функции для создания и уничтожения контекста работы с трассировками. Контекст содержит информацию о состоянии программы и необходим для большинства операций.

Основные функции инициализации:

• backtrace_create_state() — создание контекста для работы с трассировками стека;
• backtrace_release_state() — освобождение ресурсов контекста (опционально, зависит от реализации);
• Автоматическое определение местоположения исполняемого файла и отладочной информации.

Получение трассировок стека

Библиотека позволяет получить текущую трассировку стека или трассировку другого потока (если платформа это поддерживает). Функции возвращают массив адресов вызовов, которые затем могут быть символизированы.

Функции получения трассировок:

• backtrace_full() — получение полной трассировки стека с символизацией;
• backtrace_simple() — получение простой трассировки (только адреса);
• backtrace_trace() — альтернативный интерфейс для получения трассировки;
• Поддержка указания контекста (регистры, состояние потока) для анализа неактивных потоков.

Символизация адресов

Одна из ключевых возможностей библиотеки — преобразование адресов памяти в символическую информацию (имена функций, исходные файлы, номера строк). Это требует наличия отладочной информации в исполняемом файле или отдельных файлах отладки.

Функции символизации:

• backtrace_syminfo() — получение символической информации для адреса (только имя функции);
• backtrace_pcinfo() — получение полной информации об адресе (функция, файл, строка);
• backtrace_syminfo_callback и backtrace_full_callback — callback-интерфейсы для обработки результатов;
• Поддержка различных источников отладочной информации (встроенная, отдельные файлы .debug, dSYM).

Работа с отладочной информацией

libbacktrace умеет работать с различными форматами отладочной информации, что позволяет ей функционировать на разных платформах и с разными компиляторами.

Поддерживаемые форматы отладки:

• DWARF (версии 2-5) — основной формат для Linux, macOS, BSD;
• STABS — устаревший формат, поддерживается для совместимости;
• COFF/PE — формат для Windows (PE-файлы);
• Mach-O — формат для macOS и iOS;
• ECOFF — устаревший формат для некоторых UNIX-систем.

Обработка ошибок и состояния

Библиотека предоставляет механизмы для обработки ошибок и получения информации о состоянии. Это полезно для отладки и создания надежных систем сбора трассировок.

Функции обработки ошибок:

• backtrace_set_allocator() — установка пользовательских функций выделения памяти;
• backtrace_set_fileio() — установка пользовательских функций для работы с файлами;
• Callback-функции для сообщения об ошибках в процессе работы;
• Возможность работы в условиях, где стандартные операции ввода-вывода недоступны.

Использование в проекте

Документация по использованию Conan-пакетов для разработки приложений для ОС Аврора.

На сервере Conan библиотеки заранее собраны и размещены под различные версии ОС Аврора 4 и ОC Аврора 5. Для данных версий представлены архитектуры armv7hl, aarch64 и x84_64.

Библиотеку можно использовать в проекте с помощью данного conanfile.py

from conan import ConanFile

class Application(ConanFile):
    settings = "os", "compiler", "arch", "build_type"
    generators = "PkgConfigDeps"

    requires = (
        "libbacktrace/cci.20240730@aurora",
    )    

Процесс локальной сборки описан в документации.