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此文件的目的是为让中文读者更容易阅读和理解，而不是作为一个分支。因此，如果您对此文件有任何意见或更新，请先尝试更新原始英文文件。

Note

如果您发现本文档与原始文件有任何不同或者有翻译问题，请联系该文件的译者，或者请求时奎亮的帮助：<alexs@kernel.org>。

Original:: Using gcov with the Linux kernel
Translator:: 赵军奎 Bernard Zhao <bernard@vivo.com>

在Linux内核里使用gcov做代码覆盖率检查¶

gcov分析核心支持在Linux内核中启用GCC的覆盖率测试工具 gcov ，Linux内核运行时的代码覆盖率数据会以gcov兼容的格式导出到“gcov”debugfs目录中，可以通过gcov的 -o 选项（如下示例）获得指定文件的代码运行覆盖率统计数据（需要跳转到内核编译路径下并且要有root权限）:

# cd /tmp/linux-out
# gcov -o /sys/kernel/debug/gcov/tmp/linux-out/kernel spinlock.c

这将在当前目录中创建带有执行计数注释的源代码文件。在获得这些统计文件后，可以使用图形化的gcov前端工具（比如 lcov ），来实现自动化处理Linux内核的覆盖率运行数据，同时生成易于阅读的HTML格式文件。

可能的用途:

调试（用来判断每一行的代码是否已经运行过）
测试改进（如何修改测试代码，尽可能地覆盖到没有运行过的代码）
内核最小化配置（对于某一个选项配置，如果关联的代码从来没有运行过，是否还需要这个配置）

准备¶

内核打开如下配置:

CONFIG_DEBUG_FS=y
CONFIG_GCOV_KERNEL=y

获取整个内核的覆盖率数据，还需要打开:

CONFIG_GCOV_PROFILE_ALL=y

需要注意的是，整个内核开启覆盖率统计会造成内核镜像文件尺寸的增大，同时内核运行也会变慢一些。另外，并不是所有的架构都支持整个内核开启覆盖率统计。

代码运行覆盖率数据只在debugfs挂载完成后才可以访问:

mount -t debugfs none /sys/kernel/debug

定制化¶

如果要单独针对某一个路径或者文件进行代码覆盖率统计，可以在内核相应路径的Makefile中增加如下的配置:

单独统计单个文件（例如main.o）:
```
GCOV_PROFILE_main.o := y
```
单独统计某一个路径:
```
GCOV_PROFILE := y
```

如果要在整个内核的覆盖率统计（开启CONFIG_GCOV_PROFILE_ALL）中单独排除某一个文件或者路径，可以使用如下的方法:

GCOV_PROFILE_main.o := n

和:

GCOV_PROFILE := n

此机制仅支持链接到内核镜像或编译为内核模块的文件。

针对模块的统计¶

内核中的模块会动态的加载和卸载，模块卸载时对应的数据会被清除掉。 gcov提供了一种机制，通过保留相关数据的副本来收集这部分卸载模块的覆盖率数据。模块卸载后这些备份数据在debugfs中会继续存在。一旦这个模块重新加载，模块关联的运行统计会被初始化成debugfs中备份的数据。

可以通过对内核参数gcov_persist的修改来停用gcov对模块的备份机制:

gcov_persist = 0

在运行时，用户还可以通过写入模块的数据文件或者写入gcov复位文件来丢弃已卸载模块的数据。

编译机和测试机分离¶

gcov的内核分析插桩支持内核的编译和运行是在同一台机器上，也可以编译和运行是在不同的机器上。如果内核编译和运行是不同的机器，那么需要额外的准备工作，这取决于gcov工具是在哪里使用的:

若gcov运行在测试机上
测试机上面gcov工具的版本必须要跟内核编译机器使用的gcc版本相兼容，同时下面的文件要从编译机拷贝到测试机上:
从源代码中:
所有的C文件和头文件
从编译目录中:
所有的C文件和头文件

所有的.gcda文件和.gcno文件

所有目录的链接
特别需要注意，测试机器上面的目录结构跟编译机器上面的目录机构必须完全一致。如果文件是软链接，需要替换成真正的目录文件（这是由make的当前工作目录变量CURDIR引起的）。

若gcov运行在编译机上
测试用例运行结束后，如下的文件需要从测试机中拷贝到编译机上:
从sysfs中的gcov目录中:
所有的.gcda文件

所有的.gcno文件软链接
这些文件可以拷贝到编译机的任意目录下，gcov使用-o选项指定拷贝的目录。

比如一个是示例的目录结构如下:
/tmp/linux: 内核源码目录 /tmp/out: 内核编译文件路径（make O=指定） /tmp/coverage: 从测试机器上面拷贝的数据文件路径 [user@build] cd /tmp/out [user@build] gcov -o /tmp/coverage/tmp/out/init main.c

关于编译器的注意事项¶

GCC和LLVM gcov工具不一定兼容。如果编译器是GCC，使用 gcov 来处理.gcno和.gcda文件，如果是Clang编译器，则使用 llvm-cov 。

GCC和Clang gcov之间的版本差异由Kconfig处理的。 kconfig会根据编译工具链的检查自动选择合适的gcov格式。

问题定位¶

可能出现的问题1: 编译到链接阶段报错终止
问题原因: 分析标志指定在了源文件但是没有链接到主内核，或者客制化了链接程序
解决方法: 通过在相应的Makefile中使用 GCOV_PROFILE := n 或者 GCOV_PROFILE_basename.o := n 来将链接报错的文件排除掉
可能出现的问题2: 从sysfs复制的文件显示为空或不完整
问题原因: 由于seq_file的工作方式，某些工具（例如cp或tar）可能无法正确地从 sysfs复制文件。
解决方法: 使用 cat 读取 .gcda 文件，使用 cp -d 复制链接，或者使用附录B 中所示的机制。

附录A：collect_on_build.sh¶

用于在编译机上收集覆盖率元文件的示例脚本（见编译机和测试机分离 a. ）

#!/bin/bash

KSRC=$1
KOBJ=$2
DEST=$3

if [ -z "$KSRC" ] || [ -z "$KOBJ" ] || [ -z "$DEST" ]; then
  echo "Usage: $0 <ksrc directory> <kobj directory> <output.tar.gz>" >&2
  exit 1
fi

KSRC=$(cd $KSRC; printf "all:\n\t@echo \${CURDIR}\n" | make -f -)
KOBJ=$(cd $KOBJ; printf "all:\n\t@echo \${CURDIR}\n" | make -f -)

find $KSRC $KOBJ \( -name '*.gcno' -o -name '*.[ch]' -o -type l \) -a \
                 -perm /u+r,g+r | tar cfz $DEST -P -T -

if [ $? -eq 0 ] ; then
  echo "$DEST successfully created, copy to test system and unpack with:"
  echo "  tar xfz $DEST -P"
else
  echo "Could not create file $DEST"
fi

附录B：collect_on_test.sh¶

用于在测试机上收集覆盖率数据文件的示例脚本（见编译机和测试机分离 b. ）

#!/bin/bash -e

DEST=$1
GCDA=/sys/kernel/debug/gcov

if [ -z "$DEST" ] ; then
  echo "Usage: $0 <output.tar.gz>" >&2
  exit 1
fi

TEMPDIR=$(mktemp -d)
echo Collecting data..
find $GCDA -type d -exec mkdir -p $TEMPDIR/\{\} \;
find $GCDA -name '*.gcda' -exec sh -c 'cat < $0 > '$TEMPDIR'/$0' {} \;
find $GCDA -name '*.gcno' -exec sh -c 'cp -d $0 '$TEMPDIR'/$0' {} \;
tar czf $DEST -C $TEMPDIR sys
rm -rf $TEMPDIR

echo "$DEST successfully created, copy to build system and unpack with:"
echo "  tar xfz $DEST"

The Linux Kernel

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