LINUX内核调试

LINUX内核调试

• BUG_ON and BUG

  在内核调试中用来方便标记bug，提供断言并输出信息。最常用的两个是BUG()和BUG_ON()。其会引发oops，导致栈的回溯和错误信息打印

  BUG()使用：

  if (bad_thing)
    BUG();
  

  但是常用BUG_ON()

  BUG_ON(bad_thing);
  

• WARN_ON

  会调用dump_stack，打印堆栈信息，但不会OOPS

  #define WARN_ON(condition)do{
    if(unlikely(condition)!=0){
        printk("Badness in %s at %s:%d/n", __FUNCTION__, __FILE__, __LINE__);
        dump_stack();
    }
  }while(0)
  

• dump_stack

  作用：

  ​ 输出当前CPU调用的call stack,它只在终端上打印寄存器上下文和函数跟踪线索

  实现：

  	linux/lib/dump_stack.c
      void dump_stack(void)
  

• panic

  作用：

  ​ 利用panic()引发更严重错误，调用panic()不但会打印错误信息而且还会挂起整个系统，个平台实现不同

  实现：

  	linux/kernel/painc.c
  

• printk

  类似于printf在内核中输出相关信息，使用如下：

  printk("Hello, World\n"); //未指定级别，采用默认级别输出
  printk(KERN_XXXX "Hello, world");// 注意KERN_XXX后没有逗号
  

  • printk日志级别：

  kernel/printk.c
  #define DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL 4 /* KERN_WARNING */
  /* 因此，如果未在 printk() 中指定日志级别，系统将默认采用4级 */
  /* We show everything that is MORE important than this.. */
  #define MINIMUM_CONSOLE_LOGLEVEL 1 /* Minimum loglevel we let people use */
  #define DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL 7 /* anything MORE serious than KERN_DEBUG */
  DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(log_wait);
  int console_printk[4] = {
  	DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL,	/* console_loglevel */ //当前控制台日志级别
  	DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL,	/* default_message_loglevel */ //未明确指定日志级别的默认消息日志级别；
  	MINIMUM_CONSOLE_LOGLEVEL,	/* minimum_console_loglevel */ //最小（最高）允许设置的控制台日志级别；
  	DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL,	/* default_console_loglevel */ //引导时默认的日志级别；
  };
  /* 这4组数字可以在/proc/sys/kernel/printk中更改 */
  

  当 printk()中指定的级别 （数值上）小于 当前控制台日志级别（前面说过，数值越小，严重性越高）时，printk 的信息（要有\n符）就会在控制台上显示。但无论当前控制台日志级别是何值，通过 dmesg 总能查看。

  • 系统日志记录工具：syslog and log

    syslog 用于执行系统日志记录活动，系统进程显示为 syslogd。配置文件是/etc/syslog.conf。如果在配置文件中把kern.*这一行前的#号去掉，那么printk的信息也会输出到控制台。其守护进程是syslogd。syslogd 进程从一组日志源（如 /dev/log 和 /dev/klog ）中读取数据，并按照 /etc/syslog.conf 中的说明处理这些日志消息。

    klog 未使用过，未知。

    系统日志文件保存在 /var/log/ 目录下，比较重要的四个日志文件：messages，kern.log，syslog，debug。

    kern.log，syslog：一般会记录所有级别的日志

    messages：得到的是比控制台日志级别低的日志

    debug：得到的级别是7的日志

  • 内核八种日志级别

    linux/kernel.h
    #define KERN_EMERG    "<0>"    /* system is unusable */
    #define KERN_ALERT    "<1>"    /* action must be taken immediately */
    #define KERN_CRIT     "<2>"    /* critical conditions */
    #define KERN_ERR      "<3>"    /* error conditions */
    #define KERN_WARNING  "<4>"    /* warning conditions */
    #define KERN_NOTICE   "<5>"    /* normal but significant */
    #define KERN_INFO     "<6>"    /* informational */
    #define KERN_DEBUG    "<7>"    /* debug-level messages */
    

• current

  current指针指向当前运行的进程，内核代码可以通过current来使用进程的特定信息，如：

  printK(KERN_INFO "the process is comm %s pid %d uid %d \n", current->cred->uid.val, current->tgid, current->comm); //comm 当前进程执行的程序文件的基本名称
  

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