驱动程序的调试

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了驱动程序的调试，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含9857字，纯文字阅读大概需要15分钟。

内容图文

驱动程序的调试
一. 打印: prink, 自制proc文件
UBOOT传入console=ttySAC0 console=tty1
1. 内核处理UBOOT传入的参数
console_setup
    add_preferred_console // 我想用名为"ttySAC0"的控制台，先记录下来

2. 硬件驱动的入口函数里:
    drivers/serial/s3c2410.c
        register_console(&s3c24xx_serial_console);        

3. printk
        vprintk
            /* Emit the output into the temporary buffer */
            // 先把输出信息放入临时BUFFER
            vscnprintf
            
            // Copy the output into log_buf.
            // 把临时BUFFER里的数据稍作处理，再写入log_buf
            // 比如printk("abc")会得到"<4>abc", 再写入log_buf
            // 可以用dmesg命令把log_buf里的数据打印出来重现内核的输出信息
            
            
            // 调用硬件的write函数输出
            release_console_sem();
                call_console_drivers(_con_start, _log_end);
                    // 从log_buf得到数据，算出打印级别
                    _call_console_drivers(start_print, cur_index, msg_level);            
                        // 如果可以级别够格打印
                        if ((msg_log_level < console_loglevel
                            __call_console_drivers
                                con->write(con, &LOG_BUF(start), end - start);

二. 根据内核打印的段错误信息分析
a. 作为模块：
1. 根据pc值确定该指令属于内核还是外加的模块
pc=0xbf000018 它属于什么的地址？是内核还是通过insmod加载的驱动程序？
先判断是否属于内核的地址: 看System.map确定内核的函数的地址范围:c0004000~c03265a4

如果不属于System.map里的范围，则它属于insmod加载的驱动程序

2. 假设它是加载的驱动程序引入的错误，怎么确定是哪一个驱动程序？
先看看加载的驱动程序的函数的地址范围
cat /proc/kallsyms  (内核函数、加载的函数的地址)
从这些信息里找到一个相近的地址, 这个地址<=0xbf000018
比如找到了：
bf000000 t first_drv_open    [first_drv]

3. 找到了first_drv.ko
在PC上反汇编它: arm-linux-objdump -D first_drv.ko > frist_drv.dis
在dis文件里找到first_drv_open

    first_drv.dis文件里              insmod后
00000000 <first_drv_open>:       bf000000 t first_drv_open    [first_drv]
00000018                         pc = bf000018
                                 

./firstdrvtest on
Unable to handle kernel paging request at virtual address 56000050
内核使用56000050来访问时发生了错误

pgd = c3eb0000
[56000050] *pgd=00000000
Internal error: Oops: 5 [#1]
Modules linked in: first_drv
CPU: 0    Not tainted  (2.6.22.6 #1)
PC is at first_drv_open+0x18(该指令的偏移)/0x3c(该函数的总大小) [first_drv]
PC就是发生错误的指令的地址
大多时候，PC值只会给出一个地址，不到指示说是在哪个函数里

LR is at chrdev_open+0x14c/0x164
LR寄存器的值

pc = 0xbf000018

pc : [<bf000018>]    lr : [<c008d888>]    psr: a0000013
sp : c3c7be88  ip : c3c7be98  fp : c3c7be94
r10: 00000000  r9 : c3c7a000  r8 : c049abc0
r7 : 00000000  r6 : 00000000  r5 : c3e740c0  r4 : c06d41e0
r3 : bf000000  r2 : 56000050  r1 : bf000964  r0 : 00000000
执行这条导致错误的指令时各个寄存器的值

Flags: NzCv  IRQs on  FIQs on  Mode SVC_32  Segment user
Control: c000717f  Table: 33eb0000  DAC: 00000015
Process firstdrvtest (pid: 777, stack limit = 0xc3c7a258)
发生错误时当前进程的名称是firstdrvtest

栈
Stack: (0xc3c7be88 to 0xc3c7c000)
be80:                   c3c7bebc c3c7be98 c008d888 bf000010 00000000 c049abc0 
bea0: c3e740c0 c008d73c c0474e20 c3e766a8 c3c7bee4 c3c7bec0 c0089e48 c008d74c 
bec0: c049abc0 c3c7bf04 00000003 ffffff9c c002c044 c3d10000 c3c7befc c3c7bee8 
bee0: c0089f64 c0089d58 00000000 00000002 c3c7bf68 c3c7bf00 c0089fb8 c0089f40 
bf00: c3c7bf04 c3e766a8 c0474e20 00000000 00000000 c3eb1000 00000101 00000001 
bf20: 00000000 c3c7a000 c04a7468 c04a7460 ffffffe8 c3d10000 c3c7bf68 c3c7bf48 
bf40: c008a16c c009fc70 00000003 00000000 c049abc0 00000002 bec1fee0 c3c7bf94 
bf60: c3c7bf6c c008a2f4 c0089f88 00008520 bec1fed4 0000860c 00008670 00000005 
bf80: c002c044 4013365c c3c7bfa4 c3c7bf98 c008a3a8 c008a2b0 00000000 c3c7bfa8 
bfa0: c002bea0 c008a394 bec1fed4 0000860c 00008720 00000002 bec1fee0 00000001 
bfc0: bec1fed4 0000860c 00008670 00000002 00008520 00000000 4013365c bec1fea8 
bfe0: 00000000 bec1fe84 0000266c 400c98e0 60000010 00008720 00000000 00000000 

Backtrace: (回溯)
[<bf000000>] (first_drv_open+0x0/0x3c [first_drv]) from [<c008d888>] (chrdev_open+0x14c/0x164)
[<c008d73c>] (chrdev_open+0x0/0x164) from [<c0089e48>] (__dentry_open+0x100/0x1e8)
 r8:c3e766a8 r7:c0474e20 r6:c008d73c r5:c3e740c0 r4:c049abc0
[<c0089d48>] (__dentry_open+0x0/0x1e8) from [<c0089f64>] (nameidata_to_filp+0x34/0x48)
[<c0089f30>] (nameidata_to_filp+0x0/0x48) from [<c0089fb8>] (do_filp_open+0x40/0x48)
 r4:00000002
[<c0089f78>] (do_filp_open+0x0/0x48) from [<c008a2f4>] (do_sys_open+0x54/0xe4)
 r5:bec1fee0 r4:00000002
[<c008a2a0>] (do_sys_open+0x0/0xe4) from [<c008a3a8>] (sys_open+0x24/0x28)
[<c008a384>] (sys_open+0x0/0x28) from [<c002bea0>] (ret_fast_syscall+0x0/0x2c)
Code: e24cb004 e59f1024 e3a00000 e5912000 (e5923000) 
Segmentation fault
# 

b. 编入内核
Modules linked in:
CPU: 0    Not tainted  (2.6.22.6 #2)
PC is at first_drv_open+0x18/0x3c
LR is at chrdev_open+0x14c/0x164
pc : [<c014e6c0>]    lr : [<c008638c>]    psr: a0000013
sp : c3a03e88  ip : c3a03e98  fp : c3a03e94
r10: 00000000  r9 : c3a02000  r8 : c03f3c60
r7 : 00000000  r6 : 00000000  r5 : c38a0c50  r4 : c3c1e780
r3 : c014e6a8  r2 : 56000050  r1 : c031a47c  r0 : 00000000
Flags: NzCv  IRQs on  FIQs on  Mode SVC_32  Segment user
Control: c000717f  Table: 339f0000  DAC: 00000015
Process firstdrvtest (pid: 750, stack limit = 0xc3a02258)

1. 根据pc值确定该指令属于内核还是外加的模块
pc=c014e6c0 属于内核(看System.map)

2. 反汇编内核: arm-linux-objdump -D vmlinux > vmlinux.dis
在dis文件里搜c014e6c0
c014e6a8 <first_drv_open>:
c014e6a8:       e1a0c00d        mov     ip, sp
c014e6ac:       e92dd800        stmdb   sp!, {fp, ip, lr, pc}
c014e6b0:       e24cb004        sub     fp, ip, #4      ; 0x4
c014e6b4:       e59f1024        ldr     r1, [pc, #36]   ; c014e6e0 <.text+0x1276e0>
c014e6b8:       e3a00000        mov     r0, #0  ; 0x0
c014e6bc:       e5912000        ldr     r2, [r1]
c014e6c0:       e5923000        ldr     r3, [r2] // 在此出错 r2=56000050

3. 根据栈信息分析函数调用过程
# ./firstdrvtest on
Unable to handle kernel paging request at virtual address 56000050
pgd = c3e78000
[56000050] *pgd=00000000
Internal error: Oops: 5 [#1]
Modules linked in: first_drv
CPU: 0    Not tainted  (2.6.22.6 #48)
PC is at first_drv_open+0x18/0x3c [first_drv]
LR is at chrdev_open+0x14c/0x164
pc : [<bf000018>]    lr : [<c008c888>]    psr: a0000013
3.1 根据PC确定出错位置
bf000018 属于 insmod的模块
bf000000 t first_drv_open       [first_drv]

3.2 确定它属于哪个函数
反汇编first_drv.ko

sp : c3e69e88  ip : c3e69e98  fp : c3e69e94
r10: 00000000  r9 : c3e68000  r8 : c0490620
r7 : 00000000  r6 : 00000000  r5 : c3e320a0  r4 : c06a8300
r3 : bf000000  r2 : 56000050  r1 : bf000964  r0 : 00000000
Flags: NzCv  IRQs on  FIQs on  Mode SVC_32  Segment user
Control: c000717f  Table: 33e78000  DAC: 00000015
Process firstdrvtest (pid: 752, stack limit = 0xc3e68258)
Stack: (0xc3e69e88 to 0xc3e6a000)
9e80:                   c3e69ebc c3e69e98 c008c888 bf000010 00000000 c0490620 
                        first_drv_open'sp    lr             chrdev_open'sp

9ea0: c3e320a0 c008c73c c0465e20 c3e36cb4 c3e69ee4 c3e69ec0 c0088e48 c008c74c 
                                                            lr    
                                                                                 
9ec0: c0490620 c3e69f04 00000003 ffffff9c c002b044 c06e0000 c3e69efc c3e69ee8 
      __dentry_open'sp

9ee0: c0088f64 c0088d58 00000000 00000002 c3e69f68 c3e69f00 c0088fb8 c0088f40 
      lr                nameidata_to_filp'sp                lr
      
9f00: c3e69f04 c3e36cb4 c0465e20 00000000 00000000 c3e79000 00000101 00000001 
      do_filp_open'sp

9f20: 00000000 c3e68000 c04c1468 c04c1460 ffffffe8 c06e0000 c3e69f68 c3e69f48 
9f40: c008916c c009ec70 00000003 00000000 c0490620 00000002 be94eee0 c3e69f94 
9f60: c3e69f6c c00892f4 c0088f88 00008520 be94eed4 0000860c 00008670 00000005 
               lr                do_sys_open'sp

9f80: c002b044 4013365c c3e69fa4 c3e69f98 c00893a8 c00892b0 00000000 c3e69fa8 
                                          lr                sys_open'sp

9fa0: c002aea0 c0089394 be94eed4 0000860c 00008720 00000002 be94eee0 00000001 
      lr                ret_fast_syscall'sp
                        
9fc0: be94eed4 0000860c 00008670 00000002 00008520 00000000 4013365c be94eea8 
9fe0: 00000000 be94ee84 0000266c 400c98e0 60000010 00008720 00000000 00000000 

三. 自制工具
寄存器编辑器

四. 修改内核来定位系统僵死问题
./firstdrvtest on 
asm_do_IRQ => s3c2410_timer_interrupt : pid = 752, task name = firstdrvtest
pc = bf000084
asm_do_IRQ => s3c2410_timer_interrupt : pid = 752, task name = firstdrvtest
pc = bf000084   // 对于中断, pc-4才是发生中断瞬间的地址

看/proc/kallsyms                                
first_drv.dis
00000000 <first_drv_open>:                     bf000000 t first_drv_open    [first_drv]         
0000003c <first_drv_write>:
  3c:    e1a0c00d     mov    ip, sp
  40:    e92dd800     stmdb    sp!, {fp, ip, lr, pc}
  44:    e24cb004     sub    fp, ip, #4    ; 0x4
  48:    e24dd004     sub    sp, sp, #4    ; 0x4
  4c:    e3cd3d7f     bic    r3, sp, #8128    ; 0x1fc0
  50:    e3c3303f     bic    r3, r3, #63    ; 0x3f
  54:    e5933008     ldr    r3, [r3, #8]
  58:    e0910002     adds    r0, r1, r2
  5c:    30d00003     sbcccs    r0, r0, r3
  60:    33a03000     movcc    r3, #0    ; 0x0
  64:    e3530000     cmp    r3, #0    ; 0x0
  68:    e24b0010     sub    r0, fp, #16    ; 0x10
  6c:    1a00001c     bne    e4 <init_module+0x5c>
  70:    ebfffffe     bl    70 <first_drv_write+0x34>
  74:    ea00001f     b    f8 <init_module+0x70>
  78:    e3520000     cmp    r2, #0    ; 0x0
  7c:    11a01002     movne    r1, r2
  80:    1bfffffe     blne    80 <first_drv_write+0x44>       // 卡死的地方
  84:    ea00001f     b    108 <init_module+0x80>

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的驱动程序的调试全部内容，希望文章能够帮你解决驱动程序的调试所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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