第10章 嵌入式Linux 的调试技术

10.1  打印内核调试信息：printk

printk位函数运行在内核空间， printf函数运行在用户空间。也就是说，像Linux 驱动这样的Linux内核程序只能使用printk函数输出调试信息。

printk 函数的原型

asmlinkage int printk(const char * fmt, ... )

printk 函数至少要有1个参数（格式字符串），如果格式字符串中包含有占位符，后由必须跟与占位符相等数量的参数，以便一一对应传入printk 函数如果想让printk 函数将消息输出到控制台．还需要另外一个条件，就是要求在字符界面下操作，printk 函数只有用在字符界面的控制台上才能正常输出消息．虽然使用printk 函数可以很方便地将消息写入日志文件或控制台。但大量使用printk 函数频繁操作日志文件或控制台设备文件会严重影响Linux 驱动的性能，后期要删除printk函数。

查询Ubuntu Linux的日志消息：

# cat /var/log/syslog

当日志文件内容很多时，可以使用grep或tail命令过滤显示的内容

# dmesg | grep printk

# cat /var/log/syslog | grep printk

# tail –n 10 /var/log/syslog

10.2  防止printk函数降低Linux驱动性能

printk 函数在控制台（也称为终端）显示消息是通过／dev/console 设备文件实现的。该设备文件只在字符界面的控制台下才起作用，所以printk 函数只有用在字符界面的控制台上才能正常输出消息。

10.3  通过虚拟文件系统（/proc）进行数据交互

在Linux 文件系统中，/proc 经常被用来作为内核空间与用户空间进行数据交换的工具。/proc 文件系统和／dev 文件系统一样，也需要设置访问文件的动作处理函数（主要是读写操作）。/dev 文件系统通过且le_operations.read 和file_operations. write 函数指针变量设置读写设备文件的读写作处理函数。而／proc 文件系统主要通过proc_dir_entry.read_proc 和proc_dir_entry.read_write 函数指针来设置读写／proc 目录中的虚拟文件的动作处理函数。

有四个函数   proc_mkdir   create_proc_entry     create_proc_read_entry     remove _proc _ entry

create _proc _read_ entry 函数在内部是通过调用create_proc _ entry函数实现的。

Linux 文件的读写由属性决定．在程序中可以用八进制表示，例如0666 表示八进制的666,也就是二进制的110110110。如果查看文件属性，会看到文件开头是－rw-rw-rw－.而将文件属性设为0444 ，贝lj文件属性是－r--r--r－－，表示只读。

删除虚拟目录之前， 要先删除虚拟自录中的虚拟文件。

10.4  调试工具

Linux 系统中提供了一类工具，可以使用工具逐行跟踪程序的代码，这些工具包含用于调试用户空间程序的gdb、gdbserver 和调试内核空间程序的kgdb。

gdb 可以跟踪调试用户空间的程序。

使用gdbserver可以测试运行在开发板、手机或Android 模拟器上的程序gdbserver 是一个可以运行在ARM 架构上的服务端程序。也就是说，在开发板上使用gdbserver 打开要测试的程序，然后通过串口、有线或无线网络可以在PC 上进行调试。

用kgdb 远程调试内核程序，Kgdb 除了提供类似printk 函数的日志输出功能，还允许开发人员直接在PC 上通过GDB 链接目标设备，Kgdb 包含了两部分： kgdb 内核和一牵连接接口。