PB173 - Ovladače jádra - Linux
III. Ladění jádra
Jiri Slabý
Fakulta informatiky Masarykova univerzita
8. 10. 2015
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015      1 /18
Ladění jádra
LDD3 kap. 4 (zastaralá)
Jak zjistit chybu v jádře
• Ladicími výpisy
• Výstupem přes soubor (obsah velkých bufferů apod.)
• Pád    analýza Oops
• Regrese =4> git bisect
• Automatické nástroje
• (Debugger - kgdb a další)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
2/18
Sekce 1
Ladění jádra
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015      3/ 18
Výpisy
• printk již známe
• Před formátovací řetězec se vkládá kern_*
• Řetězec ve formě <čísio> nebo \ooičísio
• Sděluje úroveň (důležitost) zprávy
• Definované V linux/kernel.h
Obvyklé nastavení
Důležitost	Konzole	/var/log/*	dmesg
vysoká	ANO	ANO	ANO
normální	NE	ANO	ANO
ladicí	NE	NE	ANO
zapisuje	jádro	syslog*	jádro
Úroveň ovlivňuje, co se kde zobrazí
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
4/18
Nastavení výpisů
• dmesg nastavit nelze
• Obsahuje vždy všechno
• Nastavení syslogu závislé na systému Nastavení konzole
• dmesg -n číslo
• Zprávy s vyšší úrovní se objeví na konzol i
• Hodnota 8    všechno dění
• Např. při „hard-locku"
• Demo: pbl73/03 + dmesg -n
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015      5/ 18
Úkol
Práce s úrovněmi
O Přidejte si do kódu modulu warn_on(i) O Zjistěte s jakou úrovní se varování vypisuje • Pomocí postupného nastavování dmesg -n
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
6/18
Urověň výpisů
Volba úrovně
• Nechceme 10G /var/log/messages
• Ladicí výpisy: debug
• Nechceme spoustu hlášek na konzoli
• Obvyklé chyby: warning, err
Příklady
printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted^"); printk (KERN_ALERT "Unhandled fault: %s (0x%03x) at 0x%08lx\n", ... printk (KERN_CRIT "Invalid DMA channel for ata\n"); printk(KERN_ERR "button.c: Not enough memory\n"); printk (KERN_WARNING "Only using first memory bank\n"); printk(KERN_NOTICE "PCI: Starting initialization.^"); printk(KERNJNFO "SMP mode deactivated.\n"); printk(KERN_DEBUG "cosa%d: microcode started\n", ...
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
7/18
Cíl výpisů
Co vše může být konzole pro výpisy
• ttyO-tty* (co když stroj umře?)
• Sériová konzole (ttyS*)
• Síťová konzole (netconsole)
• Všechno, co se zaregistruje pomocí register.consoie Nastavení pomocí parametru jádra (modulu)
• console=ttyl
• console=ttySO
• netconsole=...
Documentation/console/console.txt Documentation/serial-console.txt
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
8/18
Úkol
Použití netconsole ve virtuálním stroji
O Na hostitelovi: nc -ul 0.0.0.0 60000 O dmesg -n 8 (vypisovat vše)
O modinfo netconsole
O modprobe netconsole netconsole=@/ens3,60000010.0.2.2/ O Např. echo h >/proc/sysrq-trigger Více informací V Documentation/networking/netconsole.txt
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
9/18
Nevýhody výpisů
• Mnoho dat
• Znepřehlednění (typické pro ACPI, iwlwifi)
• Nestíhá se posílat na konzoli (ztráta informací)
• Částečné řešení (linux/printk. h):
if ( printk_ratelimit ()) printk (...) ;
• Binární data
• dmesg zobrazuje jen textová data
• Částečné řešení (linux/kernel. h):
print_hex_dump_bytes(...) // Vyžaduje DEBUG print_hex_dump(...)
Mnoho binárních dat se předává pomocí speciálních souborů
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015 10/18
Sekce 2
debugfs
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015 11/18
debugfs
• Předávání ladicích dat přes soubor
• Většinou V /sys/kernel/debug/
• Pokud ne: mount -t debugfs none /sys/kernel/debug/
• Documentation/filesystems/debugfs.txt
• 1inux/debugf s.h
• debugfs_create_dir,
debugf s_create_f ile (f ile_operations),
debugfs_create_symlink,
debugfs_create_u{8,16,32,bool},
debugfs_remove a debugfs_remove_recursive
• Lze Si předat data, JSOU pak V inode->i_private (v open)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
12/18
Úkol
Vytvoření položek v debugfs
O Vytvořit adresář (debugf s_create_dir)
O Vytvořit V něm SOUbor (debugf s_create_ul6)
• Vrací nějakou hodnotu (např. 11320)
Q Přeložit, vložit do Systému (make, insmod)
O Přečíst soubor
• cat /sys/kernel/debug/<dir>/<file>
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015 13/18
Sekce 3
sysrq + strace
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
14/18
SysRq
• System-request (Documentation/sysrq.txt)
• Klávesnicí: Alt-PrintScreen
• Vzdáleně: /proc/sysrq-trigger
• Funguje (většinou) i po pádu systému
• Zapnutí: sysctl kernel. sysrq=l
h	zkrácená nápověda
r	„reset klávesnice"
P	výpis tras procesů na CPU
t	výpis tras všech procesů
w	výpis blokujících procesů
s-u-s-b	syne + unmount + reboot
Příklady SysRq
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
15/18
Úkol
Sysrq
O Vypište si nápovědu (sysrq-h)
O Vypište si trasy procesů na CPU (sysrq-p)
O Vypište si informace o paměti (sysrq-m)
Pozn.: v Qemu lze vyzkoušet v ovládací konzoli (Ctrl-Alt-2) příkazem
sendkey alt-sysrq-písmeno
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
16/18
strace
• Chci-li znát komunikaci jádro ^ program
• man strace
• Zachytává syscally
• Dekóduje a vypisuje jejich parametry na STDOUT
Demo: strace -e open,read cat . . . /debug/. . .
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
17/18
Analýza Oops
my_init(void) { char *ptr = (void *)5; *ptr = 5; }
BUG: unable to handle kernel NULL pointer dereference at 00000000000005
IP: [< ffffffffa0039042 >] my_init+0x12/0x30 [pb173]
PGD 3daff067 PUD 3c713067 PMD 0
Oops: 0002 [#1] SMP
last sysfs file : /sys/devices/system/...
CPU0
Modules linked in: pb173(+) mperf fuse ...
Pid: 2506, comm: insmod Not tainted 2.6.36-rc4-16-default #1 /Bochs
RIP: 0010:[<ffffffffa0039042 >]  [< ffffffffa0039042 >] my_init+0x12/0x30 [pb173]
RSP: 0018:ffff88003c741f28 EFLAGS: 00010292
RAX: 0000000000000017 RBX: ffffffffa0039180 RCX: 0000000000000e91
CR2:0000000000000005 CR3:000000003bb47000 CR4:00000000000006f0 Process insmod (pid: 2506, ...) Stack: Call Trace:
[< ffffffff810002da >] do_one_initcall+0x3a/0x170 [< ffffffff8108f69a >] sys_init_module+0xba/0x210 [< ffffffff81002efb >] system_call_fastpath+0x16/0x1 b [<00007fc3386320ba>] 0x7fc3386320ba Code: ... e8 63 c8 41 e1 <c6> 04 25 05 00 00 ...
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
8. 10. 2015
18/18