《Linux内核设计与实现》读书笔记 18
第十八章调试
18.1 准备开始
一个bug:大部分bug通常都不是行为可靠而且定义明确的
一个藏匿bug的内核版本:找出bug首先出现的版本
相关内核代码的知识和运气
18.2内核中的bug
可以有无数种原因产生,表象也变化多端。代码中的错误往往引发一系列连锁反应,目击者才看到bug。
18.3通过打印来调试
Printk()的特质:
健壮性:任何时候,任何地方都可以调用。仅有的不能调用的情况是在终端还没初始化之前。Early_printk()再启动过程初期就可以打印。
日志等级:可以在打印的消息的开头加上记录等级,内核通过记录等级和当前终端的记录登记比较,来决定是否打印。最好给消息加记录等级 ,不然就是默认等级KERN_WARNING。<0>到<7>。
记录缓冲区:内核消息保存在一个环形队列中,单处理器默认16k,环形可以新信息覆盖老信息。好处是同步问题容易解决,记录也容易维护。坏处是可能会丢失信息。
Syslogd和klogd: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。
Printf()到printk():等啥时候写C语言会把pringf()错写成printk()就行了。
18.4opps
是内核告知用户有不幸发生的最常用方式。因为内核不能自我修复,也不能将自己杀死,所以只有发oops。通常发完oops,内核会处于不稳定状态。内核必须适当的从当前上下文环境退出并尝试恢复对系统的控制,但一般会死机。寄存器上下文和回溯线索。
Ksymoops:解析opps信息。Ksymoops save_oops.txt
Kallsyms:解码不需要再使用system.map和ksymoops工具了
18.5 内核调试配置选项
为了方便调试和测试内核代码,内核提供了配置选项。可以启用slab layer debugging,high-memory debugging,I/O mapping debugging,spin-lock debugging,stack-overflow checking.其中最有用的是sleep-inside-spinlock check
18.6引发bug并打印信息
一些内核调用可以用来方便标记bug,BUG(),BUG_ON()
Panic()可以引发更严重的错误。dumo_stack()仅在终端上打印寄存器上下文和跟踪线索。
18.7神奇的系统请求键
Sysrq(系统请求)键是救命稻草,无论内核出于什么状态,都可以和内核进行通信。
Sysrq-h:获取一份可用选项列表
Sysrq-s:将脏缓冲区跟硬盘交换分区同步
Sysrq-u:卸载所有的文件系统
Sysrq-b:重启设备
……
18.8内核调试器的传奇
gdb:gdb vmlinux /proc/kcore启动调试器。Gdb不能修改内核数据,不能设断点。
kgdb:一个补丁,让我们在远端主机上通过串口利用gdb的所有功能得内核进行调试。
18.9探测系统
用UID作为选择条件
使用条件变量
使用统计量
重复频率限制
18.10用二分法找出引发罪恶的变更
知道bug是什么版中出现的,就可以对比没有bug的版本,找出引发bug的代码变更。用二分法找到两个相继版本,一个有bug,一个没bug
18.11使用Git进行二分搜索
Git源码管理工具提供二分搜索机制
小结:
本章讨论了内核的调试——调试过程其实就是实现与目标偏差的行为。
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