一直在做kernel开发方面的工作,也一直苦于kernel debug的困惑,到底如何进行kernel开发的debug的工作?今天经美国同事的推荐,我认为kprobe是一个非常好的debug工具。其本质原理就是在你需
一直在做kernel开发方面的工作,也一直苦于kernel debug的困惑,到底如何进行kernel开发的debug的工作?今天经美国同事的推荐,我认为kprobe是一个非常好的debug工具。其本质原理就是在你需要probe的地方放入断点指令,然后在断点处调用你的调试/测试程序,从而可以实现对kernel程序的调试/测试。
Kprobe只是提供了一种机制,使得用户可以在系统运行时调试/测试内核程序。使用Kprobe需要做如下几件事情:
1,需要找到测试点所对应的内存地址。这件工作可能是最麻烦的,如果测试点是函数,那么可以通过/proc/kallsyms接口得到需要测试函数的内存地址,当然也可以通过kallsyms_lookup_name函数找到函数的内存地址。如果测试点是函数中间的某个位置,那么需要通过通过反汇编找到这个内存地址,这一步可以通过objdump来完成。目前,我不知道是不是有现成的程序可以完成测试点内存地址的查找工作,我觉得完全可以开发一个perl脚本对ko文件解析,从而获取测试点的内存地址。
2,写一个kernel module,完成信息收集,测试等工作,所有的测试代码需要在这个kernel module中完成。
下面是我今天的一个测试程序,用Kprobe测试一个内核函数所用的jiffies时间,基本上是一个Kprobe kernel module的基本框架,仅供参考:
/* * kprobe_jiffies.c */ #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/string.h> #include <linux/init.h> #include <linux/kprobes.h> #include <linux/kallsyms.h> /* global probe object */ struct kprobe probe; /* jiffies record */ unsigned long jiffies_enter = 0; unsigned long jiffies_exit = 0; /* * enter the probe pointer */ static int pre_probe(struct kprobe *probe, struct pt_regs *regs) { jiffiesjiffies_enter = jiffies; return 0; } /* * exit the probe pointer */ static void post_probe(struct kprobe *probe, struct pt_regs *regs, unsigned long flags) { unsigned long diff; jiffiesjiffies_exit = jiffies; diff = jiffies_exit - jiffies_enter; printk("spending time: %lu, enter: %lu, exit: %lu\n", diff, jiffies_enter, jiffies_exit); } static int __init kprobe_jiffies_init(void) { probe.pre_handler = pre_probe; probe.post_handler = post_probe; probe.addr = (kprobe_opcode_t *) kallsyms_lookup_name("probe_function"); if (probe.addr == NULL) { printk("Cannot find out 'dd_xor_encode_sse' in system\n"); return 1; } register_kprobe(&probe); printk("register probe jffies driver.\n"); return 0; } static void __exit kprobe_jiffies_exit(void) { unregister_kprobe(&probe); printk("unregister probe jffies driver.\n"); return; } module_init(kprobe_jiffies_init); module_exit(kprobe_jiffies_exit); MODULE_AUTHOR("xxx"); MODULE_DESCRIPTION("kernel probe driver"); MODULE_LICENSE("GPL");
我想Kprobe是个非常不错的东西,如果在Kprobe的基础上包装一下,使得用户更加容易的使用,那么对内核程序的调试将是会发生革命性的变化。我想有时间我应该在Kprobe的基础上做一个内核调试工具了。