打印更多的用户态段错误信息

    在调试上层程序时,经常会遇到的错误是段错误,当出现段错误时,系统往往只会给出一个 segmention error,而在没有更多的信息(默认不产生core dump),在这种情况下,可以通过修改内核启动参数来使能调试模式,让用户态出现段错误时,打印出更多的提示信息,有助于定位错误。

     分析流程:

     先从在内核态的段错误出发,当产生内核态的段错误时,通常会打印出如下字段:

      Unable to handle kernel paging request at virtual address 56000050

     鉴于主流的体系结构为arm,我们可以在内核目录 arch/arm/ 目录下面,通过如下方式来定位:

     image

     找到对于代码所在的文件:

   1:  static void
   2:  __do_kernel_fault(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, unsigned int fsr,
   3:            struct pt_regs *regs)
   4:  {
   5:      /*
   6:       * Are we prepared to handle this kernel fault?
   7:       */
   8:      if (fixup_exception(regs))
   9:          return;
  10:   
  11:      /*
  12:       * No handler, we'll have to terminate things with extreme prejudice.
  13:       */
  14:      bust_spinlocks(1);
  15:      printk(KERN_ALERT
  16:          "Unable to handle kernel %s at virtual address %08lx\n",
  17:          (addr < PAGE_SIZE) ? "NULL pointer dereference" :
  18:          "paging request", addr);
  19:   
  20:      show_pte(mm, addr);
  21:      die("Oops", regs, fsr);
  22:      bust_spinlocks(0);
  23:      do_exit(SIGKILL);
  24:  }
   
  此函数在这里被调用:
   1:  void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)
   2:  {
   3:      struct task_struct *tsk = current;
   4:      struct mm_struct *mm = tsk->active_mm;
   5:   
   6:      /*
   7:       * If we are in kernel mode at this point, we
   8:       * have no context to handle this fault with.
   9:       */
  10:      if (user_mode(regs))
  11:          __do_user_fault(tsk, addr, fsr, SIGSEGV, SEGV_MAPERR, regs);
  12:      else
  13:          __do_kernel_fault(mm, addr, fsr, regs);
  14:  }

    从上面可以看出,如果是在用户态访问了非法区域,会调用__do_user_fault函数,在内核态的话,会调用__do_kernel_fault函数。

    我们进入__do_user_fault来查看:

   1:  static void
   2:  __do_user_fault(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
   3:          unsigned int fsr, unsigned int sig, int code,
   4:          struct pt_regs *regs)
   5:  {
   6:      struct siginfo si;
   7:   
   8:  #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
   9:      if (user_debug & UDBG_SEGV) {
  10:          printk(KERN_DEBUG "%s: unhandled page fault (%d) at 0x%08lx, code 0x%03x\n",
  11:                 tsk->comm, sig, addr, fsr);
  12:          show_pte(tsk->mm, addr);
  13:          show_regs(regs);
  14:      }
  15:  #endif
  16:  .....
  17:   
  18:  }
   从上述可以看出,要想在用户态打印更多的调试信息,需要
   1. 内核配置 CONFIG_DEBUG_USER 宏
   2. user_debug & UDBG_SEGV 为真 ,其中 UDBG_SEGV = (1 << 3) ,而全局变量user_debug初始化为0, 

    #define UDBG_UNDEFINED   (1 << 0)   //产生未定义指令信息
    #define UDBG_SYSCALL     (1 << 1)   //产生非法的系统调用
    #define UDBG_BADABORT    (1 << 2)   
    #define UDBG_SEGV        (1 << 3)   //产生段错误信息
    #define UDBG_BUS         (1 << 4)   

   1:   
   2:  #ifdef CONFIG_DEBUG_USER
   3:  unsigned int user_debug;
   4:   
   5:  static int __init user_debug_setup(char *str)
   6:  {
   7:      get_option(&str, &user_debug);
   8:      return 1;
   9:  }
  10:  __setup("user_debug=", user_debug_setup);
  11:  #endif

      分析到这里,我们就知道了,可以通过Uboot传递给内核的启动参数 bootargs,设置 user_debug = 0xFF,开启所有用户态调试信息

   

    此后,在执行用户态程序时,当出现段错误,会显示许多信息,在这里,有用的值是pc值。

    image    

    我们可以通过反汇编应用程序来分析此pc值对于的具体哪一句汇编指令:

    arm-linux-objdump –D test_debug > test_debug.dis , 在test_debug.dis中搜索 PC值:84ac,对比发生错误时的寄存器信息。

    image

Technorati 标签: 调试
posted @ 2015-04-14 11:33  浩天之家  阅读(1236)  评论(0编辑  收藏  举报