Linux内核设备驱动之内核的调试技术笔记整理

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 * 内核的调试技术
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(1)内核源代码中的一些与调试相关的配置选项

内核的配置选项中包含了一些与内核调试相关的选项，都集中在"kernel hacking"菜单中。包括：

CONFIG_DEBUG_KERNEL

使其他的调试选项可用，应该选中，其本身不会打开所有的调试功能。

具体的调试选项说明可参见驱动一书，或通过menuconfig的help说明查看。

(2)如何通过宏对printk调试语句进行全局控制

通过和Makefile配合，可以在c文件中定义属于我们自己的调试语句。

(3)strace的使用

strace可以跟踪由用户空间程序所发出的所有系统调用。有用的参数有：

• -t  显示调用发生的时间
• -T  显式调用所花费的时间
• -e  限定被跟踪的系统调用类型，如"-e execve"
• -f  跟踪所有子进程
• -p  跟踪特定进程。如"-p 8856"
• -o  将输出的信息导入特定的文件

strace对于发现系统调用时的细微错误非常有用，尤其是针对多进程的程序，可以通过strace输出的返回值和进程pid获得大量有用信息。如：

$>strace -o zht.txt -f ./process_create

(4)ltrace的使用

ltrace可以跟踪由用户空间程序所发出的所有动态库函数调用。有用的参数有：

• -t  显示调用发生的时间
• -T  显式调用所花费的时间
• -f  跟踪所有子进程
• -p  跟踪特定进程
• -o  将输出的信息导入特定的文件

(5)查看oops消息

oops是内核告知用户有不幸发生的最常用方式。通常，发送完oops后，内核会处于一种不稳定状态。

在某些情况下，oops会导致内核混乱，而混乱的结果就是死机，这些情况可能包括：

• *oops发生在持有锁的代码中
• *oops发生在和硬件设备通讯的过程中
• *oops在中断上下文中发生
• *oops发生在idle进程(0)或init进程(1)，因为内核没有这两个进程没法工作

如果oops在其他进程运行时发生，内核会杀死该进程并尝试着继续运行。oops的产生有很多原因，包括内存访问越界或非法指令等。

oops包含的最重要讯息是寄存器上下文和回溯线索(call trace)可以人为引起oops，如：

if(bad_thing)
 BUG();
//或 BUG_ON(bad_thing);

可以用panic()引发更严重的错误，调用panic()不但会打印错误信息，还会挂起整个系统。只有在极端恶劣的情况下才会使用：

if(terrible_thing)
 panic("foo is %ld!\n", foo);

有些时候，只要打印一下栈信息就可以帮助测试，如dump_stack():

if(!debug_check){
  printk(KERNEL_DEBUG "provide some info\n");
  dump_stack();
 }