윈도우즈 임베디드 CE 익셉션 에러 추적하기는 이미 마이크로소프트나 필자가 소속된 회사에서 주최하는 세미나에서 발표한 자료를 재구성한 것이다. 세미나를 통해 기술정보를 공유하는 것이 가장 좋았겠지만 본 주제에 관심 있는 개발자 분들께 미약하나마 도움이 되길 바란다.
글 : 성수현 대리 / ES 사업부 SE 팀
MDS 테크놀로지(주) / www.mdstec.com
국내의 많은 디바이스 개발사들이 내비게이션, PMP, DVR, ATM, IP 셋톱박스, 산업용 PC 개발에 있어 윈도우즈 임베디드 CE 운영체제를 적용하고 있다. 그리고 개발자들은 모두 제품에 심혈을 기울여서 개발을 한다.
하지만 초기에 제품을 개발 할 때는 수많은 오류로 고생을 하는데 그 중 제품 동작 중에 갑자기 익셉션(exception)이 발생 할 경우 굉장히 난감하다. 그러나 고맙게도 윈도우즈 임베디드 CE는 드라이버나 애플리케이션에서 익셉션이 발생 했을 때 운영체제의 어느 부분에서 오류가 발생 했는지 정보를 보여준다. 지금부터 오류가 발생한 익셉션 정보를 가지고 어느 부분에서 오류가 발생했는지 추적하는 방법에 대해서 알아보겠다.
물론 현재 소개하는 방법으로 모든 익셉션을 추적할 수 있는 건 아니다. 좀 더 세밀하고 정확한 추적을 위해서는 별도의 디버깅 장비가 필요하다는 것을 미리 밝혀둔다.
윈도우즈 임베디드 CE 익셉션
익셉션이란? 정상적인 프로그램 동작이 외부 요청이나 오류에 의해 그 처리가 중단되고 별도의 정의된 처리를 해야 하는 상태이다. 그러나 하이레벨 개발자와 로우레벨 개발자의 생각이 약간은 다른 거 같다. 하이레벨 개발자의 경우 익셉션은 오류라고 생각을 하는데 반해, 로우레벨 개발자는 익셉션을 주로 리셋, 잘못된 명령어 수행, abort, 권한이 없는 메모리 접근, 인터럽트 등을 생각하기 때문이다. 우리는 윈도우즈 임베디드 CE 위에서 발생하는 익셉션을 생각하기 때문에 익셉션은 소프트웨어적인 에러라고 봐도 될 거 같다.
윈도우즈 임베디드 CE 파일 확장자
윈도우즈 임베디드 CE에서 확장자를 알면 익셉션 코드를 추적하는데 도움이 된다. 표 1을 참고 바란다. 그리고 이중 익셉션 오류 코드를 가지고 추적하는데 필요한 파일 확장자는 .MAP 파일과 .COD 파일이다.
또한 플랫폼 빌더(Platform Builder)에서 소스를 컴파일하면 EXE, DLL 또는 LIB가 생성이 되는데, 디폴트로 PDB, MAP, REL 파일은 함께 생성이 된다.
.MAP 및 COD 파일 생성하기
실제로 익셉션 오류 코드를 추적하기 위해서는 .MAP과 .COD 파일이 필요한데 플랫폼 빌더를 사용해서 개발 했을 경우에는 디폴트로 .MAP 파일은 생성이 된다. 또한 비쥬얼 스튜디오(Visual Studio) 2005를 이용 했을 경우는 비쥬얼 스튜디오 2005 메뉴에서 Project | Properties 선택, Property Pages에서 Configuration Properties-Linker-Debugging 을 확장 후 제너레이터 맵 파일(Generate Map File) 설정 값을 No에서 Yes(/MAP)로 그림 1 같이 변경을 해주면 빌드 후 .MAP 파일을 생성 할 수 있다.
만약 비쥬얼 스튜디오 2005가 아닌 임베디드 비쥬얼 C++ 4.0을 이용한다면 eVC 메뉴에서 Project | Settings를 선택 후 Link의 Project Options에 /MAP 옵션을 그림 2처럼 추가해 주면 된다.
COD 파일은 비쥬얼 스튜디오 2005, 플랫폼 빌더, 임베디드 비쥬얼 C++ 4.0 모두 디폴트로 생성이 되지 않는다. 그러므로 각각의 툴에 맞게 설정을 해야 한다. 먼저 비쥬얼 스튜디오 2005는 비쥬얼 스튜디오 2005 메뉴에서 Project | Properties 선택, Property Pages에서 Configuration Properties-C/C++- Output Files을 확장 후 Assembler Output의 설정을 No Listing에서 Assembley, Machine Code and Sources(FAcs)로 그림 3과 같이 변경한다.
임베디드 비쥬얼 C++ 4.0는 eVC 메뉴에서 Project | Settings를 선택 후 C/C++의Project Options에 /FAcs 옵션을 그림 4처럼 추가해 주면 된다.
플랫폼 빌더의 경우에는 해당하는 애플리케이션 또는 드라이버의 sources 파일에 WINCECOD = 1과 같은 설정 값을 추가하면 .COD 파일을 생성 할 수 있다.
익셉션 에러로 추적하기
먼저 실제로 익셉션 에러를 발생 할 수 있도록 그림 5와 같이 애플리케이션에 추가 후 윈도우즈 임베디드 CE OS가 포팅 된 디바이스에서 실행을 시켜보자.
이 코드는 p라는 포인터에 NULL 값을 복사하는 코드로 문법적으로는 문제가 되지 않는다. 하지만, 애플리케이션을 구동하게 되면 stack overflow가 발생하게 된다. 현재는 재현을 위해서 강제로 발생하게 했지만, 만약 프로그램이 실행 중에 발생 했다면 디버깅하기가 어려울 것이다. 그러나 윈도우즈 임베디드 CE는 디폴트로 디버그 포트(COM 포트)로 익셉션 오류 코드를 그림 6과 같이 보여주기 때문에 어디에서 에러가 발생 했는지는 어느 정도 알 수 있다.
익셉션 에러를 분석해 볼 때 익셉션은 데이터 어볼트(Data Abort)이고, PC(Program Counter)가 PC=4005f7e4(coredll.dll+0x0004f7e4)이므로 coredll.dll의 오프셋(offset)의 0x0004f7e4 위치에서 정확히 데이터 어볼트가 발생했고, RA(Return Address)값 RA=000111cc (ExceptionApp.exe+0x000011cc)보다 Exception App.exe 프로그램의 오프셋이 0x000011cc 위치에서 함수를 콜 한 것을 알 수 있다. 여기서 중요한 것은 PC값과 RA값을 알면 익셉션이 발생한 위치를 찾을 수가 있다는 것이다.
현재의 PC값은 coredll.dll에 위치하는데 이 의미는 coredll.dll이 API를 가지고 있는 함수이므로 코드 어디선가 API를 사용하다가 익셉션이 발생했다는 것을 알 수 있다. 그리고 RA값이 ExceptionApp.exe에 있다는 의미는 ExceptionApp.exe 애플리케이션 함수에서 어떠한 API 함수 사용 하다가 익셉션이 발생했다는 것을 알 수 있다. 추적하는 순서는 그림 7과 같이 MAP 파일을 통해서 익셉션 오류 함수를 찾고, COD 파일 정보를 통해서 정확한 익셉션 위치를 찾으면 된다.
쪾 MAP 파일 통해 익셉션 오류 함수 위치 찾기
익셉션이 발생한 함수는 MAP 파일에서 제공하는 정보와 RA값을 통해서 알 수 있다(그림 8).
실제 주소를 계산해 보면 0x000111cc=0x0001 0000+0x000011cc 실제 익셉션 발생 함수가 포함 된 주소는 0x000111cc라고 알 수 있으며 MAP 파일 통해서 해당 주소가 있는 함수를 찾아보면 InitIn stance 함수라는 것을 알 수 있다.
쪾 COD 파일을 통해 정확한 익셉션 위치 찾기
MAP 파일을 통해서 익셉션이 발생한 위치를 찾았고 이번에는 익셉션이 발생한 함수(InitInstance 함수) 위치를 COD 파일에서 제공하는 정보를 통해 정확히 알 수 있다(그림 9).
실제로 주소 계산을 해보면 0x000001c8= 0x000111cc - 0x0001116c + 0x0000016c - 4 실제 정확히 익셉션이 발생 한 위치를 알 수 있다. 그리고 -4를 해준 이유는 ARM의 경우명령어 수행 시 fetch-decode-execute 단계를 거치기 때문이다. 예를 들어 decode 단계에서 fetch 단계를 수행 한다면 PC값이 +4 만큼 이동하기 때문에 -4를 해준다. 그러나 이는 CPU마다 또는 경우의 수마다 다르므로 어느 경우에는 -4를 해주는 경우도 있고 또는 -8을 해주는 경우도 있다. 우리가 정확히는 알 수 없어도 코드를 추적 하는데 크게 문제가 되지 않을 것이다.
마무리
윈도우즈 임베디드 CE 익셉션 에러 추적하기는 이미 마이크로소프트나 필자가 소속된 회사에서 주최하는 세미나에서 발표한 자료를 재구성한 것이다. 세미나를 통해 기술정보를 공유하는 것이 가장 좋았겠지만 본 주제에 관심 있는 개발자 분들께 미약하나마 도움이 되길 바란다.
>>>저자소개
필자는 MDS테크놀로지㈜ SE팀에서 근무하고 있으며 윈도우즈 임베디드 CE포팅 및 기술지원을 담당하고 있다. 현재 마이크로소프트의 윈도우즈 임베디드 MVP로 활동하고 있으며 MEDC 카페(www.medc.co.kr)와 윈도우 임베디드 개발자 커뮤니티WECOM(www.iwecom.co.kr)을 운영하고 있다.
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