ldd3学习之四：调试技术
内核中的调试支持
内核开发者一般都已经建立了多项用于调试的功能。但是由于这些功能会造成额外的输出，并导致能下降，因此发行版厂商通常会禁止发行版内核中的调试功能。
为了实现内核调试，我在内核配置上增加了几项：
Kernel hacking —->
[*] Magic SysRq key
[*] Kernel debugging
[*] Debug slab memory allocations
[*] Spinlock and rw-lock debugging: basic checks
[*] Spinlock debugging: sleep-inside-spinlock checking
[*] Compile the kernel with debug info
[*] Magic SysRq key
Device Drivers —->
Generic Driver Options —->
[*] Driver Core verbose debug messages
General setup —->
[*] Configure standard kernel features (for small systems) —->
[*] Load all symbols for debugging/ksymoops
书上介绍的还有其他配置。
方法一：printk
① 首先，printk有8个loglevel,定义在中：
| #define KERN_EMERG “<0>” / system is unusable / |
未指定优先级的默认级别定义在/kernel/printk.c中：
/* printk’s without a loglevel use this.. */
#define DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL 4 /* KERN_WARNING */
当优先级的值小于console_loglevel这个整数变量的值，信息才能显示出来。而console_loglevel的初始值DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL也定义在/kernel/printk.c中：
| #define DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL 7 / anything MORE serious than KERN_DEBUG / |
还可以通过对/proc/sys/kernel/printk的访问来改变console_loglevel的值
四个数字的含义：当前的loglevel、默认loglevel、最小允许的loglevel、引导时的默认loglevel。
Linux消息处理方法的一个特点是： 可以在任何地方调用printk,甚至在终端处理函数里也可以调用，而且对数据量的大小没有限制，唯一缺点是可能丢失某些数据。
fdfdf
②为了方便的打开和关闭调试信息，ldd3提供以下源码：
/* Macros to help debugging */
#undef PDEBUG /* undef it, just in case */
#ifdef SCULL_DEBUG
# ifdef __KERNEL__
/* This one if debugging is on, and kernel space */
# define PDEBUG(fmt, args…) printk( KERN_DEBUG “scull: “ fmt, ## args)
# else /* This one for user space */
# define PDEBUG(fmt, args…) fprintf(stderr, fmt, ## args)
# endif
#else
# define PDEBUG(fmt, args…) /* not debugging: nothing */
#endif
#undef PDEBUGG
#define PDEBUGG(fmt, args…) /* nothing: it’s a placeholder */
Makefile中要添加的语句：
# Comment/uncomment the following line to disable/enable debugging
DEBUG = y
# Add your debugging flag (or not) to CFLAGS
ifeq ($(DEBUG),y)
DEBFLAGS = -O -g -DSCULL_DEBUG # “-O” is needed to expand inlines
else
DEBFLAGS = -O2
endif
CFLAGS += $(DEBFLAGS)
这些宏是很有用的，仅有的缺点是每次开启和关闭消息显示时，都要重新编译模块。
③为了避免printk重复输出过快而阻塞系统，内核使用以下函数跳过部分输出
- int printk_ratelimit(void);
典型应用：
if (printk_ratelimit( ))
printk(KERN_NOTICE “The printer is still on fire\n”);
可以通过修改/proc/sys/kernel/printk_ratelimit（重开信息前应等待的秒数）和/proc/sys/kernel/printk_ratelimit_burst（在速度限制前可接受的信息数）来定制printk_ratelimit的行为。Linux还提供了打印设备编号的宏（在中定义）：
int print_dev_t(char *buffer, dev_t dev);
char *format_dev_t(char *buffer, dev_t dev);
两个函数的唯一区别是：print_dev_t返回打印字符数，format_dev_t返回缓冲区指针。注意缓冲区char *buffer的大小应至少有20B。
方法二：oops
1.Oops是内核级的Segmentation Fault。
应用程序—>访问非法内存或非法指令—>Segment信号—>行为是coredump
kernel—>打印Oops信息
2.分析步骤
①错误提示原因
②调用栈（对照反汇编代码） back tree:
③寄存器。 PC is at fun+0x1c/0x30
PC-->fun函数0x1c偏移处，0x30是fun长度
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