《Linux内核设计与实现》第18章读书整理

第十八章、调试

18.1 准备开始

如果bug能重现的话，将会有很大的帮助。

18.2 内核中的bug

Bug多种多样，产生的原因可以有无数的原因，表象也变化多端。

从隐藏在源代码中的错误到展现在目击者面前的bug，往往是经历一系列连锁反应的事件才可能触发的。

18.3 通过打印来调试

内核提供的打印函数是printk（）

（1）健壮性：

健壮性是printk()函数最容易让人接受的一个特质。任何时候，任何地方都能调用它，所以很有用。

漏洞：在系统启动过程中，终端还没有初始化之前，在某些地方不能使用它。

解决方法：early_printk（）

（2）日志等级：

Printk（）可以指定一个日志级别而printf（）不能。内核可以通过这个日志级别来判断是否在终端上打印消息。内核把级别比某个特定值低的所有消息显示在终端上。

（3）记录缓冲区：

内核消息都被保存在一个LOG_BUF_LEN大小的环形队列中。这个记录缓冲区之所以称为环形，是因为它的读写都是按照环形队列方式进行操作的。

（4）Syslogd和klogd

在标准的Linux系统上，用户空间的守护进程klogd从记录缓冲区中获取内核消息，再通过syslogd守护进程将它们保存在系统日志文件中。

（5）从printf（）到printk（）的转换

二者不要搞混了

18.4 oops：

Oops是内核告知用户有不幸发生的最常用方式。由于内核是整个系统的管理者，所以它不能采取像在用户空间出现运行错误时使用的那些简单手段，

因为它很难自行修复，它也不能将自己杀死。

内核只能发布oops。这个过程包括向终端上输出错误消息，输出寄存器中保存的信息并输出可供跟踪的回溯信息。

Oops的产生原因可能有很多，其中包括内存访问越界或者非法的指令等。

Oops中包含的重要信息对于所有体系结构都是完全相同的：寄存器上下文和回溯线索。

（1）ksymoops：

回溯线索中的地址需要转化成有意义的符号名称才方便使用。这需要调用ksymoops命令，并且还必须提供编译内核时产生的System.map。如果

使用的是模块，还需要一些模块信息。Ksymoops通常会自行解析这些信息，所以一般可以这样调用它：

Ksymoops saved_oops.txt

然后该程序就会吐出解码板的oops。

18.5 kallsyms:

可以通过定义CONFIG_KALLSYMS配置选项启用。

编译时为了调试和测试内核代码。

18.6 引发bug并打印信息：

BUG()和BUG_ON()

If（bad thing）

BUG();

或：

BUG_ON(bad_thing);

18.7 神奇系统请求键

该功能通过定义CONFIG_MAGIC_SYSRQ配置选项来启动。

通过sysctl用来标记该特性的开或关。

18.8 内核调试器的传奇

（1）gdb：

Gdb vmlinux /proc/kcroe

如果编译内核的时候使用了-g参数，gdb还可以提供更多的信息。

（2）kgdb:

Kgdb是一个补丁，它可以让我们在远端主机上通过串口利用gdb的所有功能对内核进行调试。这需要两台计算机：第一台运行带有kgdb

补丁的内核，第二台通过串行线使用gdb对第一台进行调试。

18.9 探测系统

（1）用UID作为选择条件

（2）使用条件变量

（3）使用统计量

（4）重复频率限制

18.10 用二分查找法找出引发罪恶的变更

18.11 使用Git进行二分搜索

18.12 社区