LINUX内核调试过程

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Linux内核调试方法总结之反汇编

Linux内核调试⽅法总结之反汇编Linux反汇编调试⽅法Linux内核模块或者应⽤程序经常因为各种各样的原因⽽崩溃，⼀般情况下都会打印函数调⽤栈信息，那么，这种情况下，我们怎么去定位问题呢？本⽂档介绍了⼀种反汇编的⽅法辅助定位此类问题。

代码⽰例如下：#include <signal.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <execinfo.h>#include <fcntl.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#define PRINT_DEBUG#define MAX_BACKTRACE_LEVEL 10#define BACKTRACE_LOG_NAME "backtrace.log"static void show_reason(int sig, siginfo_t *info, void *secret){void *array[MAX_BACKTRACE_LEVEL];size_t size;#ifdef PRINT_DEBUGchar **strings;size_t i;size = backtrace(array, MAX_BACKTRACE_LEVEL);strings = backtrace_symbols(array, size);printf("Obtain %zd stack frames.\n", size);for(i = 0; i < size; i++)printf("%s\n", strings[i]);free(strings);#elseint fd = open(BACKSTRACE_LOG_NAME, O_CREAT | O_WRONLY);size = backtrace(array, MAX_BACKTRACE_LEVEL);backtrace_symbols_fd(array, size, fd);close(fd);#endifexit(0);}void die() {char *str1;char *str2;char *str3;char *str4 = NULL;strcpy(str4, "ab");}void let_it_die() {die();}int main(int argc, char **argv){struct sigaction act;act.sa_sigaction = show_reason;sigemptyset(&act.sa_mask);act.sa_flags = SA_RESTART | SA_SIGINFO;sigaction(SIGSEGV, &act, NULL);sigaction(SIGUSR1, &act, NULL);sigaction(SIGFPE, &act, NULL);sigaction(SIGILL, &act, NULL);sigaction(SIGBUS, &act, NULL);sigaction(SIGABRT, &act, NULL);sigaction(SIGSYS, &act, NULL);let_it_die();return 0;}在该⽰例中，我们通过⾃定义的信号处理函数，在程序异常时通过调⽤backtrace()和backtrace_symbols()函数获取并打印函数调⽤栈信息。

如何在Linux终端中进行进程调试和性能分析

如何在Linux终端中进行进程调试和性能分析在Linux系统中，终端是我们进行各种操作的主要界面之一。

除了常规的输入输出外，终端还提供了一些强大的工具和命令，用于进程调试和性能分析。

本文将介绍在Linux终端中如何进行进程调试和性能分析的方法和技巧。

一、进程调试1. 使用GDB调试器GDB（GNU Debugger）是一个功能强大的命令行调试器，支持多种编程语言（如C、C++等）。

使用GDB可以在终端中对正在运行的进程进行调试。

首先，确保你已经安装了GDB。

可以通过在终端中输入以下命令来检查GDB的安装情况：```gdb --version```如果显示了GDB的版本信息，则表示已经安装成功。

如果没有安装，可以使用以下命令来安装GDB：```sudo apt-get install gdb```接下来，我们需要编译并生成可调试的程序。

在编译时，需要添加`-g`选项，以便生成调试信息。

例如：```gcc -g my_program.c -o my_program```生成可调试的程序后，可以使用以下命令来在终端中启动GDB调试器，并加载可执行文件：```gdb my_program```此时，GDB会进入调试模式，可以使用各种调试命令来控制程序的执行。

例如，可以使用`run`命令来运行程序，使用`break`命令设置断点，使用`step`命令逐行执行程序等。

在调试过程中，可以使用`print`命令来打印变量的值，使用`backtrace`命令来查看函数调用栈等。

2. 使用strace工具strace是一个用于跟踪、分析系统调用的命令行工具。

通过strace，可以在终端中实时查看正在运行的进程所发起的系统调用和信号。

使用以下命令来安装strace：```sudo apt-get install strace```安装完成后，可以使用以下命令来启动strace，并跟踪指定进程的系统调用信息：```strace -p PID```其中，PID是要跟踪的进程的进程ID。

linux kasan debug 范例

linux kasan debug 范例下面是一个使用KASAN（Kernel Address Sanitizer）调试Linux内核的示例：1. 首先，你需要一个编译好的内核镜像，包含KASAN支持。

你可以从内核源码中使用`make menuconfig`或`make xconfig`来启用KASAN选项，并使用`make`命令编译内核。

2. 在启动时，在内核参数中添加`kasan`选项。

例如，在GRUB 引导器中，你可以编辑`/boot/grub/grub.cfg`文件，并在内核行的末尾添加`kasan`选项。

然后重新启动系统。

3. 在启动后，KASAN将开始监控内核的内存分配和访问。

如果有任何内存错误，它会打印相关的错误消息并终止内核。

你可以从控制台或dmesg命令的输出中查看错误信息。

4. 如果系统正常启动，你可以使用内核模块（如驱动程序）进行调试。

编译和加载模块时，请确保也使用了KASAN选项。

你可以在Makefile中添加以下行来启用KASAN：```ccflags-y += -fsanitize=kernel-address```5. 编译和加载模块后，你可以使用常规的调试工具（如GDB）进行调试。

在使用GDB之前，你需要将内核调试符号下载到你的系统。

你可以从内核源码所在的路径中执行以下命令：```make debuginfo```这将生成一个包含所有内核调试符号的文件，你可以在GDB 中使用它来调试内核模块。

6. 打开GDB，并加载你的内核模块。

使用以下命令将模块加载到GDB中：```(gdb) add-symbol-file /path/to/your/module.ko 0xffffffffa0000000 ```其中`/path/to/your/module.ko`是你的内核模块的路径，`0xffffffffa0000000`是你的模块加载地址。

7. 然后，您可以在GDB中设置断点，并使用常规的调试命令（如`step`、`next`等）来跟踪和调试你的内核模块。

linux内核进程cpu调度基本原理

linux内核进程cpu调度基本原理Linux内核的CPU调度基本原理是通过多任务处理，将CPU 时间片分配给不同的进程或线程来实现。

1. 调度策略：Linux内核支持多种调度策略，包括先来先服务（FCFS）、时间片轮转、优先级调度等。

默认的调度策略是时间片轮转调度策略，即每个进程被分配一个时间片，在时间片用完之后，将CPU切换到下一个就绪状态的进程上。

2. 就绪队列：内核会维护一个就绪队列，存放所有准备好运行但还未分配CPU时间的进程。

根据进程的优先级和调度策略，内核会从就绪队列中选择一个合适的进程来执行。

3. 进程优先级：每个进程都有一个优先级值，表示其重要性和紧急程度。

较高优先级的进程在调度时会获得更多的CPU时间。

Linux内核使用动态优先级调度策略，根据进程的历史行为和资源使用情况动态调整进程的优先级。

4. 时间片和抢占：时间片是CPU分配给进程的最小单位，当一个进程的时间片用完后，如果它还未完成，内核会将其置于就绪队列末尾，并将CPU分配给下一个就绪进程。

此外，Linux 内核支持抢占式调度，即当一个优先级更高的进程出现时，可立
即抢占当前运行的进程，将CPU资源分配给新的进程。

5. 实时进程：除了普通进程，Linux内核还支持实时进程。

实时进程具有更高的优先级和较小的延迟要求，它们得到更快的响应时间。

实时进程的调度算法相对于普通进程更加严格，以满足实时性要求。

Linux内核的CPU调度基本原理是通过就绪队列、进程优先级和时间片轮转等策略，将CPU时间动态地分配给不同的进程或线程，以完成多任务处理。

如何在Linux终端中调试程序

如何在Linux终端中调试程序在Linux系统中，终端是开发者和系统管理员经常使用的重要工具。

通过终端，我们可以执行各种命令和操作，包括程序的编译、运行和调试。

本文将介绍在Linux终端中如何进行程序调试的方法和技巧。

一、安装调试工具要在Linux终端中进行程序调试，首先需要安装相应的调试工具。

常用的调试工具包括GDB (GNU调试器)和LLDB (LLVM调试器)。

这两个工具都是开源的，可以通过包管理器来安装。

1. 使用GDB进行程序调试GDB是Linux中最常用的调试工具之一。

下面是GDB的安装方法：```$ sudo apt-get install gdb```安装完成后，可以通过以下命令来验证安装是否成功：```$ gdb --version```2. 使用LLDB进行程序调试LLDB是一个高级的调试工具，它可以用于多种编程语言，包括C、C++和Objective-C。

下面是LLDB的安装方法：```$ sudo apt-get install lldb```安装完成后，可以通过以下命令来验证安装是否成功：```$ lldb --version```二、编译程序时的调试选项在Linux终端中调试程序时，为了方便跟踪问题和定位错误，可以在编译程序时添加调试选项。

常用的调试选项包括-g（生成调试信息）、-Wall（显示警告信息）和-O0（禁用优化）。

例如，使用gcc编译C程序时可以使用以下命令：```$ gcc -g -Wall -O0 program.c -o program```三、使用GDB进行程序调试1. 启动GDB调试器通过以下命令启动GDB调试器，并加载需要调试的程序：```$ gdb program```2. 设置断点在GDB中，可以使用break命令设置断点，以便在程序执行到指定位置时暂停。

例如，要在函数的第10行设置断点，可以使用以下命令：```(gdb) break 10```3. 执行程序使用run命令执行程序，并在断点处停止：```(gdb) run```4. 调试程序一旦程序在断点处停止，可以使用以下命令进行调试：- 继续执行：使用continue命令继续执行程序。

内核卡死调试方法-概述说明以及解释

内核卡死调试方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述内核卡死是指操作系统的内核无法继续执行下去，在特定的情景下，系统停止响应并无法正常运行。

这可能会导致系统崩溃、程序无法执行或者无法正常操作。

内核卡死调试方法是帮助我们解决这类问题的一种重要工具。

在本文中，我们将讨论内核卡死调试的方法和技巧，帮助读者更好地定位和解决内核卡死的问题。

首先，我们将介绍内核卡死的原因，包括硬件故障、软件错误和不兼容性等。

然后，我们将探讨内核卡死的常见表现，例如系统停止响应、屏幕冻结和错误信息等。

接着，我们将强调内核卡死调试的重要性。

内核卡死不仅会影响系统的稳定性和性能，还可能导致数据丢失和未完成的任务。

因此，在及时发现和解决内核卡死问题的同时，可以提高系统的可靠性和用户的体验。

最后，我们将总结内核卡死调试的方法和技巧。

这些方法包括使用系统日志和调试工具来分析和追踪系统状态，以及查找和修复可能的错误。

我们还将介绍一些常用的内核卡死调试工具和技术，如调试模式和堆栈跟踪。

通过本文的阅读，读者将能够更好地理解内核卡死调试的重要性和方法，使其能够快速解决内核卡死的问题，并提高系统的稳定性和可靠性。

1.2 文章结构文章结构是指对文章主要内容进行整体的组织和安排，以便读者能够清晰地了解文章的层次结构和脉络。

在讲述内核卡死调试方法的长文中，文章结构应该包括以下几个主要部分：1. 引言：在引言部分，我们将对内核卡死调试方法的重要性和必要性进行概述。

解释为什么需要调试内核卡死问题，以及通过本文能够掌握哪些相关的调试方法。

2. 内核卡死的原因：该部分将详细介绍导致内核卡死的各种原因，如硬件故障、软件错误、驱动冲突等。

通过对这些原因的分析，读者能够更好地理解内核卡死的根本问题。

3. 内核卡死的常见表现：在这一部分，我们将列举内核卡死的一些常见表现，如系统崩溃、黑屏、任务无响应等。

通过对这些表现的描述，读者能够判断出系统是否卡死，并能更好地定位具体问题。

使用 ftrace 调试 Linux 内核,第 2 部分

使用ftrace 调试Linux 内核，第 2 部分ftrace 操作概述使用ftrace 提供的跟踪器来调试或者分析内核时需要如下操作：切换到目录/sys/kernel/debug/tracing/ 下查看available_tracers 文件，获取当前内核支持的跟踪器列表关闭ftrace 跟踪，即将0 写入文件tracing_enabled激活ftrace_enabled ，否则function 跟踪器的行为类似于nop；另外，激活该选项还可以让一些跟踪器比如irqsoff 获取更丰富的信息。

建议使用ftrace 时将其激活。

要激活ftrace_enabled ，可以通过proc 文件系统接口来设置：echo 1 > /proc/sys/kernel/ftrace_enabled将所选择的跟踪器的名字写入文件current_tracer将要跟踪的函数写入文件set_ftrace_filter ，将不希望跟踪的函数写入文件set_ftrace_notrace。

通常直接操作文件set_ftrace_filter 就可以了激活ftrace 跟踪，即将 1 写入文件tracing_enabled。

还要确保文件tracing_on 的值也为1，该文件可以控制跟踪的暂停如果是对应用程序进行分析的话，启动应用程序的执行，ftrace 会跟踪应用程序运行期间内核的运作情况通过将0 写入文件tracing_on 来暂停跟踪信息的记录，此时跟踪器还在跟踪内核的运行，只是不再向文件trace 中写入跟踪信息；或者将0 写入文件tracing_enabled 来关闭跟踪查看文件trace 获取跟踪信息，对内核的运行进行分析调试接下来将对跟踪器的使用以及跟踪信息的格式通过实例加以讲解。

回页首fucntion 跟踪器function 跟踪器可以跟踪内核函数的调用情况，可用于调试或者分析bug ，还可用于了解和观察Linux 内核的执行过程。

嵌入式Linux内核挂起案例调试与解析

由于是初期调试所以将ＰＡ２５的工作频率设定在１０ｚＸ５０Ｍｈ（始工作频率是３０原０ＭＨｚ，时问题的出现频度为每２）此Ｏ小时一到两次。当把ＰＡ２５的工作频率改回３０Ｘ５０ＭＨｚ，现后此象出现的频度每小时一次。同时观察到，统挂起隔一段时间系
表１测试数据
统无任何输出，不接受任何输入，制台无任何反映；后也控最的控制台信息显示并未发现系统崩溃的迹象；过Ｔｌｅ通ｅｎｔ的
远程登陆无效；远端的Ｐ主机可以Ｐｎ但Ｃｉｇ这台机器的地址。
后又能恢复正常运行。通过对问题现象的分析得出三个初步的结论：）统并１系
１２３４５６
系统挂起前最后
测试
次数
输出的秒数／
系统恢复后第一
系统挂起到系统
恢复的时间
维普资讯
ＭｉｒｃｍｐｔｒＡｐｉｔｎｏ．３Ｎｏ３２０ｃｏｏｕｅｐｌａｉｓＶ１２，．，０７ｃｏ
技术交流
微型电脑应用
２００７年第２３卷第３期
文章编号：Ｏ７７７２０）３Ｏ３一Ｏ１０ — ５Ｘ（０７Ｏ一０９３
案例，述了如何通过实验数据的分析结合理论推导来解决问题的方法。论

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LINUX内核调试过程，
多谢南方，让我能够顺利进入内核的调试界面，此教程也是请教南方的，我整理了一下发布上来，我想应该还有地方有错误，不过运行是正常了，希望大家指点。

1、通过uboot下载linux内核nfs 0x32000000 192.168.0.10:/mnt/disk2/uImage
192.168.0.10是linux内核的IP地址
/mnt/disk2/uImage 是内核所在目录
2、使用openJTA T telnet上去，
执行以下命令
> halt暂停开发板，显示如下：
target state: halted
target halted in ARM state due to debug request, current mode: Supervisor
cpsr: 0x40000053 pc: 0x33f9e2f8
MMU: disabled, D-Cache: disabled, I-Cache: enabled
> bp 查看是否有断点，有的话就rbp删除
> arm7_9 sw_bkpts enable使能软中断，占用1个断点，openOCD中只能有两个断点software breakpoints enabled
> bp 0x30008000 4 hw设置30008000处断点
breakpoint added at address 0x30008000
> bp查看断点是否设置成功
0x30008000, 0x4, 0
> resume 恢复到uboot中继续运行
>
3、在uboot中执行命令bootm 0x32000000
看见内核停止在这里
Hx> bootm 32000000
## Booting image at 32000000 ...
Image Name: Linux-2.6.22.6
Created: 2009-02-21 10:53:25 UTC
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1849468 Bytes = 1.8 MB
Load Address: 30008000
Entry Point: 30008000
V erifying Checksum ... OK
OK
Starting kernel ... 停止在这里不动了。

4、进入openOCD 的telnet输入命令：
> resume
target state: halted
target halted in ARM state due to breakpoint, current mode: Supervisor
cpsr: 0x400000d3 pc: 0x30008000
MMU: disabled, D-Cache: disabled, I-Cache: enabled
>
这时linux kernel输出信息：
Uncompressing Linux............................................................ done, booting the kernel.
依然在TELNET中输入命令：
> halt
> rbp 0x30008000删除断点，因为只能有两个断点，前面已经开了一个软件断点> bp 查看
> bp 0x30008074 4 hw设置断点，这个断点是根据vmlinux的反汇编代码找到的，
是根据反汇编代码，得知此处是开启MMU
breakpoint added at address 0x30008074
> resume 恢复运行
target state: halted
target halted in ARM state due to breakpoint, current mode: Supervisor
cpsr: 0x200000d3 pc: 0x30008074
MMU: enabled, D-Cache: enabled, I-Cache: enabled
>
这时已经开启了MMU，如果没有显示MMU: enabled,可以输入step命令，似乎不显示的原因是：信息没有得到更新，输入STEP后，命令可以得到更新。

开启MMU接下来就可以在eclipse中调试linux内核的第二阶段代码了。

target remote localhost:3333 monitor halt
monitor step
monitor rbp 0x30008074 break start_kernel continue
以下是我根据vmlinux生成的部分反汇编代码，一共生存了342M，
在LINUX中执行arm-elf-objdump -D -m arm vmlinux > vmlinux.dis 命令即可生成反汇编代码。

c00086bc <start_kernel>: //这个是start_kernel的地址，是虚拟地址，
c00086bc: e1a0c00d mov ip, sp
c00086c0: e92dd870 stmdb sp!, {r4, r5, r6, fp, ip, lr, pc}
c00086c4: e24cb004 sub fp, ip, #4 ; 0x4
c00086c8: e24dd008 sub sp, sp, #8 ; 0x8
c00086cc: e59f326c ldr r3, [pc, #620] ; c0008940 <.init+0x720>
c00086d0: e1a0e00f mov lr, pc
c00086d4: e1a0f003 mov pc, r3
c0008060 <__turn_mmu_on>:
c0008060: e1a00000 nop (mov r0,r0)
c0008064: ee010f10 mcr 15, 0, r0, cr1, cr0, {0}
c0008068: ee103f10 mrc 15, 0, r3, cr0, cr0, {0}
c000806c: e1a03003 mov r3, r3
c0008070: e1a03003 mov r3, r3
c0008074: e1a0f00d mov pc, sp //这个是开启MMU的函数，最早前面我设
//置断点为30008074好像在
//openOCD中不可以设置虚拟地址，
现在的问题就是我取消了顶层目录makefile文件里所有的优化选项，就出现了错误。

但是我没有修改过任何文件。