KGTP内核调试使用
分类： LINUX
kgtp使用总结
1，介绍：
Kgtp项目主页是：http://code.google.com/p/kgtp/
如其项目主页所描述，Kgtp是一个实时且轻量级的Linux跟踪内核调试工具。也许说是一个内核跟踪调试接口更合适，通过它来连通内核和GDB，使得GDB可以对内核进行跟踪调试。GDB既可以是在本机，也可以在另外一台机器上，甚至还可以进行离线调试，而这些感觉应该都是GDB本身提供的Targets、Trace Files等功能，而Kgtp主要还是进行内核调试信息的收集与交互、导出等，当然，Kgtp可能也会提供一些其它辅助GDB的功能。
Kgtp目前支持X86-32，X86-64，MIPS和ARM平台。
2，编译：
2.1，内核
既然是跟踪调试内核，选定并编译我们自己的内核是必须的，内核的编译安装等步骤无需多说，但为了达到本文的既定目的，选上如下几个编译选项是必不可少的：
|
1
2
3
4
5
6
|
General setup --->
[ * ] Prompt for development and/or incomplete code/drivers
[ * ] Kprobe
Kernel hacking --->
[ * ] Compile the kernel with debug info
[ * ] Compile the kernel with frame pointers
|
2.2，Kgtp
从Kgtp主页下载到最新的项目源码，我这里是kgtp_20111111.tar.bz2，解压、make即可：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
[root@localhost ~]# tar xjf kgtp_20111111.tar.bz2
[root@localhost ~]# cd kgtp
[root@localhost kgtp]# make
gcc -O2 -o getmod getmod.c
gcc -O2 -o getframe getframe.c
/tmp/cca2MJof.o: In function `main':
getframe.c:(.text+0x308): warning: the use of `mktemp' is dangerous, better use `mkstemp'
make CROSS_COMPILE= -C /lib/modules/2.6.36/build/ M=/root/kgtp modules
make[1]: Entering directory `/usr/src/linux-2.6.36'
CC [M] /root/kgtp/gtp.o
Building modules, stage 2.
MODPOST 1 modules
CC /root/kgtp/gtp.mod.o
LD [M] /root/kgtp/gtp.ko
make[1]: Leaving directory `/usr/src/linux-2.6.36'
[root@localhost kgtp]#
|
如果是ARM等需要交叉编译环境，那就修改一下目录里的Makefile文件，不表。
3，安装使用：
3.1，安装
编译之后的Kgtp就是一个内核模块，insmod即可，不过在insmod之前需先查看mount是否包含有如下两行：
|
1
2
3
4
|
[root@localhost ~]# mount
sysfs on /sys type sysfs (rw)
none on /sys/kernel/debug type debugfs (rw)
…
|
如果没有则需执行如下对应的命令进行挂载：
|
1
2
|
[root@localhost ~]# mount -t sysfs none /sys/
[root@localhost ~]# mount -t debugfs none /sys/kernel/debug/
|
如果不这样做，会导致Kgtp模块安插完之后，/sys/kernel/debug/下什么没有，当然也可以无需进行检查，直接mount，最多也只是提示个“mount: xxx already mounted or xxx busy”的错误而已，反正不管怎样做，之后再进行insmod gtp.ko后，我们的Kgtp内核跟踪调试接口/sys/kernel/debug/gtp就有了：
|
1
2
3
|
[root@localhost kgtp]# insmod gtp.ko
[root@localhost kgtp]# ls /sys/kernel/debug/gtp
/sys/kernel/debug/gtp
|
3.2，本地跟踪
直接看命令如下，由于系统提供的GDB不支持python，也就是提示如下：
|
1
2
3
4
|
[root@localhost ~]# gdb
(gdb) python print 1
Python scripting is not supported in this copy of GDB.
(gdb)
|
所以，我这里自己编译了一个从GDB官网下载的最新的GDB，Kgtp开源项目作者还提供了一个专门针对Kgtp有特别帮助的GDB变种gdbt，不过我这里先不去管它：
|
1
2
3
4
5
6
|
[root@localhost ~]# cd /usr/src/linux-2.6.36/
[root@localhost linux-2.6.36]# ~/gdb-7.3.1/gdb/gdb vmlinux
(gdb) target remote /sys/kernel/debug/gtp
Remote debugging using /sys/kernel/debug/gtp
0x0000000000000000 in ?? ()
(gdb)
|
试一下打印内核全局变量如下，这说明我们的Kgtp起效果了。
|
1
2
3
4
5
6
7
|
(gdb) p jiffies_64
$1 = 4296250220
(gdb) p jiffies_64
$2 = 4296252449
(gdb) p jiffies_64
$3 = 4296254936
(gdb)
|
4，总结：
关于Kgtp的更多用法，比如远程跟踪、离线跟踪、条件跟踪等可以直接参考项目主页的帮助文档，我就不再赘述。下面主要说一下Kgtp能做什么，不能做什么，这才是我们最关注的重点。
首先，我们要知道Kgtp提供的是trace而不是break，正因为这样，Kgtp才能不干扰中断内核的正常运行，也正因为这样，Kgtp只能做信息的采集功能，而不能做内核或模块的单步调试。那么具体来说，Kgtp提供的优点以及能够做的事情主要包括：
4.1，简单独立
这个是最重要的，简单才方便我们去使用它。Kgtp以单独模块存在，想使用时直接insmod，调试完毕时rmmod即可。同时，Kgtp不干扰中断内核的正常运行，将对内核的影响缩减到最小。
4.2，查看当前系统全局变量
前面已经看到如何利用Kgtp打印当前的内核变量jiffies_64，那么其它内核变量也类似打印出来，这在我们需要调试内核时有用，无需再去写个模块printk一下或其它变通办法。
4.3，帮助我们调试模块
模块执行出现异常，我们最常用的调式办法是在认为合适的地方加上printk查看对应的变量，发现第一次printk没放对地方或是需要查看的变量值却没有去printk，这时只能换个地方或修改对应的printk，改动和编译耗费不少时间，而通过Kgtp就比较方便。我们只需通过Gdb命令修改对应的变量信息收集即可。另外，Kgtp支持条件设置跟踪点，方便收集与统计更有针对性。
4.4，系统性能瓶颈分析
这才是Kgtp的强项，除了其提供了大量的自定义状态变量，更可以通过GDB scripts编写复杂的信息统计逻辑，方便提供分析，这点对做服务器运维的童鞋在进行系统性能分析时应该特别有用。
转载请保留地址：http://lenky.info/2011/11/22/kgtp%e4%bd%bf%e7%94%a8%e6%80%bb%e7%bb%93/