第四章：调试技术

注：当初偷懒，本章内容不完整，详见书。

通过使用printk函数调试

printk打印信息拥有不同日志级别，这些表示日志级别的宏展开为一个字符串，所以使用此函数时，日志级别与打印信息之间没有逗号。

printk采用的默认输出级别是定义在<kernel/printk.c>中的DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL宏。

当printk的优先级小于console_loglevel值时，消息才会被显示出来。

如果系统同时运行了klogd和syslogd，则内核消息都将追加到/var/log/messages中，如果klogd没有运行，则这些消息就不会传递到用户空间，只能查看/proc/kmsg文件（使用dmesg命令）。

/proc/sys/kernel/printk文件中4个整数值分别表示：当前的日志级别，默认的日志级别，最小允许的日志级别，引导时的默认日志级别。可以通过echo命令修改其中的值。

开启及关闭消息

程序开发初期需要打开消息输出，正式程序发布时，应该禁止不必要的消息输出。可以通过宏来控制消息的输出。此方法仅有的缺点是每次开启以及关闭消息时需要重新编译模块。

速度限制

我们可以通过下函数来防止一个printk函数重复被执行，以避免有大量重复的消息输出。此函数如下：

int printk_ratelimit(void);

典型调用如下：

if (printk_ratelimit())

printk(KERN_NOTIC “The printer is on fire\n”);

我们可以通过修改/proc/sys/kernel/printk_ratelimit（在重新打开消息之前应该等待的秒数）以及/proc/sys/kernel/printk_ratelimit_burst（在进行速度限制之前可以接受的消息数）。

打印设备编号

在<linux/kdev_t.h>有两个可以打印设备编号的宏：

int print_dev_t(char *buffer, dev_t dev); //返回打印的字符数

char *format_dev_t(char *buff, dev_t dev); //返回的是缓冲区

因将来使用64位设备编号的可能性很大，所以buffer缓冲区的大小至少应该有20字节。

使用/proc文件系统

首先必须包含头文件<linux/proc_fs.h>。

创建一个只读的/proc文件，驱动程序必须实现一个函数，用于在读取文件是生成数据。在某个进程读取我们的/proc文件时，内核会分配一个内存页，驱动程序可以将数据通过这个内存页返回到用户空间，该函数成为read_proc方法：

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

（start和eof是输出参数）page指针指向用来写入数据的缓冲区；函数应该使用start返回实际的数据写到内存页的具体位置；eof指向一个整型数，当没有数据可返回时，驱动程序必须设置这个参数；data参数是提供给驱动程序的专用数据指针，用于内部记录。函数的返回值是存放到内存页的字节数。

创建自己的/proc文件

需要把定义好的read_proc函数与一个/proc入口项连接起来，通过下函数：

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);

name是所创建的文件名称，mode是该文件的保护掩码，base指定该文件所在的目录（如果为NULL，则为/proc根目录），read_proc函数指针，内核会忽略data参数。

对应卸载模块时，删除入口项的函数为：

remove_proc_entry(const char *name, struct_dir_entry *base);

当前使用/proc文件系统更多的是使用seq_file接口。

通过监视调试

strace命令可以显示由用户空间程序所发出的所有系统调用。可以显示每个函数的参数以及函数的返回值。

其他：

在一些关键点上插入schedule调用可以防止死循环，schedule函数会调用调度器，并以此允许其他进程占用当前CPU。一定不要在驱动程序持有自旋锁的任何时候调用schedule。

内核空间始于0xc0000000，大于0xc0000000的值肯定是内核空间的地址。