linux内核调试,Linux开发板

大家好,关于linux内核调试很多朋友都还不太明白,不过没关系,因为今天小编就来为大家分享关于Linux开发板的知识点,相信应该可以解决大家的一些困惑和问题,如果碰巧可以解决您的问题,还望关注下本站哦,希望对各位有所帮助!

Linux内核调试篇——获取内核函数地址的四种方法(一文解决)

在Linux内核调试中,寻找特定函数地址是关键步骤。本文详细介绍了四种获取内核函数地址的方法:

1. System.map:这是编译内核时产生的文件,内含内核代码的符号表。通过阅读System.map,你可以找到如"do_fork"函数的地址,如c0105020,T表示这是个函数。

2. vmlinux:内核映像文件,可以用nm、objdump和readelf工具查看其符号表。例如,nm命令可以输出类似System.map的信息,objdump反汇编vmlinux可直接查看函数地址。

- nm命令: nm vmlinux| grep"do_fork"

- objdump反汇编: objdump-d vmlinux| grep"do_fork"

- readelf: readelf-s vmlinux| grep"do_fork"

3./proc/kallsyms:实时内核状态的虚拟文件,适用于无vmlinux文件的情况。通过这个文件获取地址,如do_fork地址为ffffffff810b57b0。

4.内核接口:在内核代码中,使用kallsyms_lookup_name或sprint_symbol等函数可以查找函数地址,但需先开启CONFIG_KALLSYMS=y配置。

这些方法不仅适用于基础调试,也适用于深入理解Linux内核工作原理。如果你在内核开发或调试中需要函数地址,这些工具将是你的好帮手。更多资源和交流可加入【嵌入式Linux充电站】技术交流群获取。

linux内核调试(九)内核内存检测机制介绍

内存检测机制是内核中用于识别和定位内存相关问题的重要工具。在c语言编程中,内存问题是出现概率最高且最难定位的问题之一。由于内核线性映射区中连续的物理地址会被映射到连续的虚拟地址,内存越界写操作很难被及时发现。例如,当某个模块通过kmalloc分配内存后,执行写操作越界时,可能会篡改另一个模块的数据,导致系统异常或模块功能异常,但此时系统并不会检测到这一情况。内存检测机制正是为了解决这类问题而设计的。

内核提供了多种内存检测机制,如slub_debug、kasan、kfence、vmalloc的guard page、栈的canary保护、以及kmemleak等。它们各有特点,但主要功能都是为了检测内存访问越界、访问释放后的内存、重复释放内存等问题。下面将分别介绍它们的使用方式。

slub debug是一种内存检测工具,主要通过redzone和内存poison的方式实现对内存问题的检测。打开内核选项并添加命令行选项“slub_debug=UFPZ”以启用检测功能。该选项包含以下功能:

U:跟踪slab内存的属性,如创建时所属的CPU、进程、时间。

F:开启sanity检查功能,检测slab操作中是否有非法内存访问。

P:开启poisoning功能,检测释放后的内存访问。

Z:开启redzoning功能,检测内存越界访问。

在slab内存非法操作时,需要手动通过sysfs的validate属性触发检测操作。若要检测特定大小的kmalloc对象,可使用命令执行检测。

slub debug的优点在于能够检测slab内存问题,但缺点是只能检测slab内存,无法检测全局变量、栈等问题,且不能立即检测内存非法访问,需要依赖手动触发。

kasan是内核中另一种全面的内存检测工具,通过编译时插桩实现对内存问题的即时检测,能够检测包括slab内存、栈、全局变量和vmlloc内存问题。为了支持kasan,gcc版本需要高于8.03。kasan的优点是检测范围广,但会带来资源开销和性能损失,因此通常用于开发阶段或产品发布前的测试,而非实际生产环境。

kfence是内核中引入的一种低开销内存检测机制,通过维护内存池并抽样检测实现内存问题的检测。kfence内存池中的每个page都包含一个guard page,抽样检测内存访问。配置选项包括样本周期和对象数量。kfence的优点是资源消耗小,适用于生产环境,但使用抽样检测机制,检测结果可能不够精确。

kmemleak主要用于检测内存泄漏问题,通过跟踪内存分配接口并维护红黑树记录未释放内存。系统会周期性地执行扫描操作,或通过debugfs手动触发。kmemleak的优点是能够检测到大部分内存泄漏问题,但可能无法检测到特定情况下的内存泄漏,且性能影响较大,不适合生产环境使用。

内存检测机制是内核中不可或缺的组件,通过它们,开发人员可以更有效地定位和解决问题,提高系统的稳定性和安全性。每个机制都有其适用场景和限制,合理选择和配置是关键。

Linux内核调试:kdump、vmcore、crash、kernel-debuginfo

本文将深入探讨 Linux内核调试技术,主要涉及 kdump、vmcore、crash、以及 kernel-debuginfo的应用与安装。

kdump是 Linux内核崩溃时生成内核转储文件(vmcore)的机制,vmcore文件包含内核崩溃时的状态,可用于诊断内核崩溃原因。crash是一个广泛使用的内核崩溃转储文件分析工具,通过使用 crash,我们可以从 vmcore文件中获取详细信息,来定位和解决内核问题。

为了充分发挥 crash的功能,需要安装 crash工具和内核调试工具 kernel-debuginfo。确保安装的版本与 Linux内核相匹配,可通过执行 `uname-a`命令查看内核版本。然后,按照以下步骤安装必要的组件:

1.**安装 kexec-tools**:执行 `yum search kexec-tools`查找 kexec-tools包,然后使用 `yum install kexec-tools.x86_64`进行安装。

2.**配置 kdump**:通过编辑 `/boot/grub/menu.lst`设置 `crashkernel=auto`,并使用 `vim/etc/kdump.conf`设置核心转储文件的保存路径,例如 `/var/crash`。最后,启动 kdump服务,执行 `service kdump start`。

3.**安装 crash**:查找 crash包,执行 `yum install crash.x86_64`安装。

4.**安装 kernel-debuginfo**:安装两个相关 rpm包,`rpm-ivh kernel-debuginfo-common-x86_64-2.6.32-220.el6.x86_64.rpm`和 `rpm-ivh kernel-debuginfo-2.6.32-220.el6.x86_64.rpm`。

安装完成后,可以通过模拟内核崩溃来测试 kdump的功能。执行 `echo c>/proc/sysrq-trigger`,这样内核就会崩溃,并在 `/var/crash`目录下生成 vmcore文件。接下来,使用 crash工具分析 vmcore文件,执行命令 `/usr/bin/crash/usr/lib/debug/lib/modules/2.6.32-220.el6.x86_64/vmlinux vmcore`。具体的分析过程可参考“Linux内核:分析 coredump文件-内核代码崩溃”。

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