mplayer的GetTimer函數有bug嗎?

　　作者：Linuxeden管理團隊成員c-aries
用gdb讀mplayer代碼的過程中，發現一行詭異的代碼。
程序作者是否喝高了?

--- 準備篇

$ cat url http://www.mplayerhq.hu/MPlayer/releases/MPlayer-1.0rc1.tar.bz2 http://www.mplayerhq.hu/MPlayer/releases/MPlayer-1.0rc2.tar.bz2 http://www.mplayerhq.hu/MPlayer/releases/codecs/essential-20071007.tar.bz2 http://www.mplayerhq.hu/MPlayer/releases/codecs/all-20071007.tar.bz2 http://www.mplayerhq.hu/MPlayer/releases/fonts/font-arial-iso-8859-7.tar.bz2 http://www.mplayerhq.hu/MPlayer/skins/Blue-1.7.tar.bz2 http://www.mplayerhq.hu/MPlayer/patches/asmrules_fix_20061231.diff http://www.mplayerhq.hu/MPlayer/patches/cddb_fix_20070605.diff http://www.linuxfromscratch.org/patches/blfs/6.3/MPlayer-1.0rc1-ext_ffmpeg-1.patch $ wget -c -i url    #下載url文件列表中的文件 $ tar xvf MPlayer-1.0rc2.tar.bz2 $ cd MPlayer-1.0rc2 $ grep -n -R -i "cflags" * | grep -i "O[0-9]" configure:2326:  CFLAGS="-W -Wall -O2 $_march $_mcpu $_pipe $_debug $_profile" configure:2330:    CFLAGS="-O2 $_march $_mcpu $_pipe -fomit-frame-pointer -wd167 -wd556 -wd144" configure:2332:    CFLAGS="-O2 $_march $_mcpu $_pipe" configure:2334:    CFLAGS="-Wall -Wno-switch -Wpointer-arith -Wredundant-decls -O4 $_march $_mcpu $_pipe -ffast-math -fomit-frame-pointer" drivers/Makefile:5:CFLAGS = -O2 -D__KERNEL__ -DMODULE -Wall -I$(KERNEL_INC) \ vidix/kernelhelper/Makefile:2:CFLAGS = -O2 -D__KERNEL__ -DMODULE -I$(KERNEL_INC) \ $

mplayer編譯時進行了O2和O4的優化，使用gdb調試時無法列印出某些變數的值(因為代碼被優化了)
所以使用gdb調試前，最好將源代碼的編譯優化選項去掉:)
按照提示，手工將以上grep命令輸出中的-O2和-O4去掉，如:

configure:2326:  CFLAGS="-W -Wall -O2 $_march $_mcpu $_pipe $_debug $_profile"

打開當前目錄下的configure文件，到第2326行，改為

CFLAGS="-W -Wall $_march $_mcpu $_pipe $_debug $_profile"

配置並編譯

$ ./configure --prefix=/usr --enable-debug --codecsdir=/usr/lib/codecs/ --enable-fbdev --disable-dvdnav --disable-dvdread --disable-dvdread-internal --enable-mencoder --confdir=/etc/mplayer $ make

注意加了 --enable-debug 選項

make期間會發現幾次報錯，程序自動中斷編譯，如下:

make[1]: *** [i386/dsputil_mmx.o] Error 1
make[1]: Leaving directory `/home/c-aries/source/mplayer/MPlayer-1.0rc2/libavcodec'
make: *** [libavcodec/libavcodec.a] 錯誤 2

估計是因為去掉了O2這些編譯優化后出錯，解決方法:

根據make的輸出往回找，找到編譯 dsputil_mmx.c 文件的命令

cc -I../libswscale -I../libavcodec  -DHAVE_AV_CONFIG_H -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_LARGEFILE_SOURCE -D_ISOC9X_SOURCE -I.. -I.. -I../libavutil -Wdisabled-optimization -Wno-pointer-sign -Wdeclaration-after-statement -I. -I.. -I../libavutil -W -Wall -march=native -mtune=native -pipe -g  -D_REENTRANT -DHAVE_CONFIG_H -I/usr/include/directfb -I/usr/include/  -I/usr/include/SDL  -D_REENTRANT -I/usr/include/kde/artsc -pthread -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/glib-2.0/include   -I/usr/include/freetype2 -I/usr/include  -c -o i386/dsputil_mmx.o i386/dsputil_mmx.c

加上在configure文件中去掉的 -O2 選項,到 -Wall 後面

$ cd libavcodec/ $ cc -I../libswscale -I../libavcodec  -DHAVE_AV_CONFIG_H -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_LARGEFILE_SOURCE -D_ISOC9X_SOURCE -I.. -I.. -I../libavutil -Wdisabled-optimization -Wno-pointer-sign -Wdeclaration-after-statement -I. -I.. -I../libavutil -W -Wall -O2 -march=native -mtune=native -pipe -g  -D_REENTRANT -DHAVE_CONFIG_H -I/usr/include/directfb -I/usr/include/  -I/usr/include/SDL  -D_REENTRANT -I/usr/include/kde/artsc -pthread -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/glib-2.0/include   -I/usr/include/freetype2 -I/usr/include  -c -o i386/dsputil_mmx.o i386/dsputil_mmx.c $ cd .. $ make

接著繼續編譯

$ pwd /home/c-aries/source/mplayer/MPlayer-1.0rc2 $ ls mplayer mplayer $

最後生成mplayer在當前目錄就成功了

--- 調試篇

$ gdb ./mplayer (gdb) start -vo fbdev ~/video/擁抱春天.flv (gdb) b GetTimer Breakpoint 2 at 0x86bd320: file timer-lx.c, line 35. (gdb) c Continuing. Breakpoint 2, GetTimer () at timer-lx.c:35 35      gettimeofday(&tv,NULL); (gdb) bt #0  GetTimer () at timer-lx.c:35 #1  0x086bd398 in GetRelativeTime () at timer-lx.c:54 #2  0x086bd3d7 in InitTimer () at timer-lx.c:63 #3  0x080a3523 in main (argc=4, argv=0xbff03334) at mplayer.c:2298 (gdb) l 35 30    31    // Returns current time in microseconds 32    unsigned int GetTimer(void){ 33      struct timeval tv; 34    //  float s; 35      gettimeofday(&tv,NULL); 36    //  s=tv.tv_usec;s*=0.000001;s+=tv.tv_sec; 37      return (tv.tv_sec*1000000+tv.tv_usec); 38    }  39    (gdb) n 37      return (tv.tv_sec*1000000+tv.tv_usec); (gdb) p tv.tv_sec $1 = 1271052273 (gdb) p tv.tv_sec * 1000000 $2 = -348578240      #想想都知道溢出得很嚴重... (gdb) n 38    }  (gdb) GetRelativeTime () at timer-lx.c:56 56      r=t-RelativeTime; (gdb) l 51    // Returns time spent between now and last call in seconds 52    float GetRelativeTime(void){ 53    unsigned int t,r; 54      t=GetTimer(); 55    //  t*=16;printf("time=%ud\n",t); 56      r=t-RelativeTime; 57      RelativeTime=t; 58      return (float)r * 0.000001F; 59    } 60    (gdb) p t $3 = 3947348404 (gdb) f    #下一步，將運行第56行的代碼，其中RelativeTime為上一次調用GetTimer的時間記錄，t為此次調用GetTimer的時間記錄 #0  GetRelativeTime () at timer-lx.c:56 56      r=t-RelativeTime; (gdb)

問題: GetTimer函數有bug嗎?

t和RelativeTime都是無符號32位整型
當此次調用GetTimer時，第37行的 tv.tv_sec*1000000+tv.tv_usec 發生溢出並賦值給變數t
而上一次的時間記錄RelativeTime未發生溢出，導致t的值小於RelativeTime
則 r=t-RelativeTime 計算結果能真實反映兩次時間記錄的間隔嗎?

--- 證明篇

(gdb) printf "%u\n", -1 4294967295   #取無符號數最大數值 (gdb) printf "%u\n", 4294 * 1000000 + 967295    # (1) 當前系統時間為4294.967295秒 4294967295 (gdb) printf "%u\n", 4295 * 1000000 + 967295    # (2) 當前系統時間為4295.967295秒 999999 (gdb) printf "%u\n", 999999 - 4294967295 1000000         # 計算結果為: (2)和(1)相差1秒 (gdb) printf "%u\n", 4294 / 60 71    # 4294秒約為71分鐘 (gdb) printf "%u\n", (4294 * 2 + 1) * 1000000 + 967295    # (3) 當前系統時間為8589.967295秒 32703 # 約72分鐘后 (gdb) printf "%u\n", 32703 - 4294967295 32704 # 計算結果為: (3)和(1)相差0.032704秒，而事實上已經過了約72分鐘 (gdb)

結論:
mplayer GetTimer()函數出錯的周期為約72分鐘，遠遠滿足視頻幀的播放間隔
所以按實際使用情況來說，該函數沒有bug
Q.E.D.

--- 後記*體會

使用gdb讀代碼可以輕鬆了解代碼的大概框架和流程，比靜態閱讀代碼愉悅多了
難怪 Stallman 大叔演講，教我們學編程時，說，"不要害怕使用debugger"

gdb mplayer bug

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