ldd3学习笔记：调试技术

1.内核中支持的调试选项打开：kernel hacking菜单

CONFIG_DEBUG_KERNEL：使其他调试选项可用; 但不激活任何特性.

CONFIG_DEBUG_DRIVER：在"Device drivers"下 打开驱动核心的调试信息,

2.prink打印调试：

1). printk函数中能够指定优先级，在头文件 里定义了0-7共8个级别的输出优先级，数字越小，优先级越高；未指定优先级的prink采用默认级别DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL, 这个宏在kernel/printk.c中定义为一个整数。

#define DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL 4 /* KERN_WARNING *／

  头文档linux/printk.h中宏定义了8个级别,0-8从高到低分别是：
    KERN_EMERG, KERNEL_ALERT, KERN_CRIT, KERN_ERR, KERN_WARNING, KERN_NOTICE, KERN_INFO, KERN_DEBUG
2). 根据日志级别，内核可能会将消息打印到当前控制台上。当优先级小于console_loglevel时，消息才能显示出来。控制台输出级别 console_loglevel 初始化成 DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL。
  a.能够使用系统调用sys_syslog或klogd -c来修改console_loglevel值。注意要改变当前值, 你必须先杀掉 klogd, 接着使用 -c 选项重启它.
  b.也能够直接通过文档 /proc/sys/kernel/printk 读写控制台记录级别（这个文档包含4个整数值，前两个表示系统当前的优先级和缺省优先级), 指定一个整数在 1 和 8 之间, 包含 1 和 8. 如果它设为 1, 只有 0 级消息( KERN_EMERG )到达控制台; 如果它设为 8, 所有消息, 包括调试消息, 都显示.

例如, 你可以使所有内核消息出现在控制台, 通过简单地输入:

#echo 7 > /proc/sys/kernel/printk

#cat /proc/sys/kernel/printk  

7 4 1 7  

4个整数值分别是：当前的loglevel、默认loglevel、最小允许的loglevel、引导时的默认loglevel。

char bytes[2] = {11,3}; /* 11 is the TIOCLINUX cmd number ， 3 is the the chosen console number */ 

ioctl(STDIN_FILENO, TIOCLINUX, bytes); /* use stdin */

    如果klogd没有运行，这些消息就不会传递到用户空间，此时只能查看/proc/kmsg文件（使用dmesg命令轻松做到）。

3)消息如何被记录：

printk函数将消息写到一个长度为__LOG_BUF_LEN字节的环形缓冲区，可在配置内核时为__LOG_BUF_LEN指定为4KB~1MB之间。

如果循环缓冲区填满了，printk就绕回缓冲区的开始出填写新的数据，将覆盖最早的数据。

对/proc/kmsg进行读操作，日志缓冲区被读取的数据就不再保留。

syslog系统调用能通过选项返回日志数据并保留数据。

dmesg命令可在不刷新缓冲区数据的情况下获得缓冲区内容。这个命令将缓存区的整个内容返回给 stdout, 不管它是否已经被读过.

 klogd 进程运行, 它获取内核消息并分发给 syslogd, syslogd 接着检查 /etc/syslog.conf 来找出如何处理它们.给 klogd 指定一个 -f (文件) 选项来指示它保存消息到一个特定的文件。

（todo：klogd, syslogd和dmesg命令详解）

4) 可通过预处理指令开启和关闭调试信息

5)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);  当输出级别超过一个限度, printk_ratelimit 开始返回 0 并使消息被扔掉.

应用例子：

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。

3.查询调试

查询系统的三种方法：在 /proc 文件系统下创建文件； 使用 ioctl 驱动方法；借助 sysfs 输出属性（驱动模型，14章介绍）

方法一：在 /proc 文件系统下创建文件

1） /proc 文件系统是动态的, 因此你的模块可以在任何时候添加或去除条目.大部分时间, /proc 条目是只读的文件.

2）所有使用 /proc 的模块应当包含 来定义正确的函数.

int (*read_proc)(char *page, char **start, off_t offset, int count, int *eof, void *data);

连接它到 /proc 层次中的一个入口项. 使用一个 creat_proc_read_entry 调用，可以在目录base(NULL 时默认为在 /proc 根下创建 )下创建一个名为name的文件。

struct proc_dir_entry *create_proc_read_entry(const char *name,mode_t mode, struct proc_dir_entry *base, read_proc_t *read_proc, void *data);

a

模块卸载后去除/proc 中的入口：

remove_proc_entry("scullmem", NULL /* parent dir */);

注意：内核不会检查名字是否已经注册, 如果用同样的名字注册两个入口，在存取或移出入口时都是不能区分的。

4）采用seq_file 接口来创建大内核虚拟文件.

包含 . 

接着你必须创建 4 个 iterator 方法, 称为 start, next, stop, 和 show.