linux内核调试技术.doc

linux 内核 调试技术 关键词： linux ?? 内核 ?? 调试技术 ?? ?????????????????????????????????????? ??调试技术 对于任何一位内核代码的编写者来说，最急迫的问题之一就是如何完成调试。由于内核是一个不与特定进程相关的功能集合，所以内核代码无法轻易地放在调试器中执行，而且也很难跟踪。同样，要想复现内核代码中的错误也是相当困难的，因为这种错误可能导致整个系统崩溃，这样也就破坏了可以用来跟踪它们的现场。 本章将介绍在这种令人痛苦的环境下监视内核代码并跟踪错误的技术。 4.1 ?通过打印调试 最普通的调试技术就是监视，即在应用程序编程中，在一些适当的地点调用printf 显示监视信息。调试内核代码的时候，则可以用 printk 来完成相同的工作。 4.1.1 ?printk 在前面的章节中，我们只是简单假设 printk 工作起来和 printf 很类似。现在则是介绍它们之间一些不同点的时候了。 其中一个差别就是，通过附加不同日志级别（loglevel），或者说消息优先级，可让 printk根据这些级别所标示的严重程度，对消息进行分类。一般采用宏来指示日志级别，例如，KERN_INFO，我们在前面已经看到它被添加在一些打印语句的前面，它就是一个可以使用的消息日志级别。日志级别宏展开为一个字符串，在编译时由预处理器将它和消息文本拼接在一起；这也就是为什么下面的例子中优先级和格式字串间没有逗号的原因。下面有两个 printk 的例子，一个是调试信息，一个是临界信息：  printk(KERN_DEBUG Here I am: %s:%i\n, _ _FILE_ _, _ _LINE_ _); printk(KERN_CRIT Im trashed; giving up on %p\n, ptr); 在头文件 linux/kernel.h 中定义了 8 种可用的日志级别字符串。 KERN_EMERG 用于紧急事件消息，它们一般是系统崩溃之前提示的消息。 KERN_ALERT 用于需要立即采取动作的情况。 KERN_CRIT 临界状态，通常涉及严重的硬件或软件操作失败。 KERN_ERR 用于报告错误状态；设备驱动程序会经常使用 KERN_ERR 来报告来自硬件的问题。 KERN_WARNING 对可能出现问题的情况进行警告，这类情况通常不会对系统造成严重问题。 KERN_NOTICE 有必要进行提示的正常情形。许多与安全相关的状况用这个级别进行汇报。 KERN_INFO 提示性信息。很多驱动程序在启动的时候，以这个级别打印出它们找到的硬件信息。 KERN_DEBUG 用于调试信息。 每个字符串（以宏的形式展开）代表一个尖括号中的整数。整数值的范围从0到7，数值越小，优先级就越高。 没有指定优先级的 printk 语句默认采用的级别是 DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL，这个宏在文件 kernel/printk.c 中指定为一个整数值。在 Linux 的开发过程中，这个默认的级别值已经有过好几次变化，所以我们建议读者始终指定一个明确的级别。 根据日志级别，内核可能会把消息打印到当前控制台上，这个控制台可以是一个字符模式的终端、一个串口打印机或是一个并口打印机。如果优先级小于 console_loglevel 这个整数值的话，消息才能显示出来。如果系统同时运行了 klogd ?和 syslogd，则无论 console_loglevel 为何值，内核消息都将追加到 /var/log/messages 中（否则的话，除此之外的处理方式就依赖于对 syslogd 的设置）。如果 klogd 没有运行，这些消息就不会传递到用户空间，这种情况下，就只好查看 /proc/kmsg 了。 变量 console_loglevel 的初始值是 DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL，而且还可以通过sys_syslog 系统调用进行修改。调用 klogd 时可以指定 -c 开关选项来修改这个变量， klogd 的 man 手册页对此有详细说明。注意，要修改它的当前值，必须先杀掉 klogd，再加 -c选项重新启动它。此外，还可以编写程序来改变控制台日志级别。读者可以在 O’Reilly 的 FTP 站点提供的源文件 miscprogs/setlevel.c 里找到这样的一段程序。新优先级被指定为一个 1 到 8 之间的整数值。如果值被设为 1，则只有级别为 0（KERN_EMERG） 的消息才能到达控制台；如果设为 8，则包括调试信息在内的所有消息都能显示出来。 如