Linux内核基础篇——动态输出调试
动态输出（dynamic print）是内核子系统开发者最喜欢的输出技术之一。
上篇说到printk调试，但printk是全局的，只能设置输出等级。而动态输出可以动态选择打开某个内核子系统的输出，可以有选择性地打开某些模块的输出。
配置内核编译选项
要使用动态输出，必须在配置内核时打开CONFIG_DYNAMIC_DEBUG宏。内核代码里使用大量pr_debug()/dev_dbg()函数来输出信息，这些就使用了动态输出。
需要打开的内核配置选项：
CONFIG_DEBUG_FS=y
CONFIG_DYNAMIC_DEBUG=y
CONFIG_DYNAMIC_DEBUG是配置动态输出，它依赖于CONFIG_DEBUG_FS，而CONFIG_DEBUG_FS是debugfs文件系统。
打开内核配置后，我们还需要挂载debugfs文件系统。
debugfs文件系统挂载
动态输出在debugfs文件系统中有一个control文件节点，这个文件节点记录了系统中所有使用动态输出技术的文件名路径、输出所在的行号、模块名字和要输出的语句。
debugfs默认会挂载到/sys/kernel/debug，如果没有挂载，可以执行以下命令挂载：
# mount -t debugfs none /sys/kernel/debug/
挂载debugfs文件系统后，可以查看control节点内容：
# cat /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
动态输出使用
打开svcsock.c文件中所有的动态输出语句
# echo 'file svcsock.c +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
打开usbcore模块中所有的动态输出语句
# echo 'module usbcore +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
打开svc_process()函数中所有的动态输出语句
# echo 'func svc_process() +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
打开文件路径包含usb的文件里所有的动态输出语句
# echo -n '*usb* +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
打开系统所有的动态输出语句
# echo -n '+p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
上面是打开动态输出语句的例子，除了能输出pr_debug()/dev_dbg()函数中定义的输出信息外，还能输出一些额外信息，如函数名、行号、模块名字以及线程ID等
- p：打开动态输出语句
- f：输出函数名
- l：输出行号
- m：输出模块名字
- t：输出线程ID
另外，还可以在各个子系统的Makefile中添加ccflags来打开动态输出语句
<../Makefile>
ccflags-y += -DDEBUG
ccflags-y += -DVERBOSE_DEBUG实际案例
例如在一个led驱动中的open()、write()等函数开头添加一句pr_debug(“%s enter\n”, __ func__);
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
static int major = 0;
static char kernel_buf[1024];
static struct class *hello_class;
#define MIN(a, b) (a < b ? a : b)
static ssize_t hello_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
pr_debug("%s enter\n", __func__);
err = copy_to_user(buf, kernel_buf, MIN(1024, size));
return MIN(1024, size);
}
static ssize_t hello_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
pr_debug("%s enter\n", __func__);
err = copy_from_user(kernel_buf, buf, MIN(1024, size));
return MIN(1024, size);
}
static int hello_drv_open (struct inode *node, struct file *file)
{
pr_debug("%s enter\n", __func__);
return 0;
}
static int hello_drv_close (struct inode *node, struct file *file)
{
pr_debug("%s enter\n", __func__);
return 0;
}
/* 2. 定义自己的file_operations结构体 */
static struct file_operations hello_drv = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = hello_drv_open,
.read = hello_drv_read,
.write = hello_drv_write,
.release = hello_drv_close,
};
static int __init hello_init(void)
{
int err;
pr_debug("%s enter\n", __func__);
major = register_chrdev(0, "hello", &hello_drv); /* /dev/hello */
hello_class = class_create(THIS_MODULE, "hello_class");
err = PTR_ERR(hello_class);
if (IS_ERR(hello_class)) {
unregister_chrdev(major, "hello");
return -1;
}
device_create(hello_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "hello"); /* /dev/hello */
return 0;
}
static void __exit hello_exit(void)
{
pr_debug("%s enter\n", __func__);
device_destroy(hello_class, MKDEV(major, 0));
class_destroy(hello_class);
unregister_chrdev(major, "hello");
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
为了方面查看，先清除内核输出：
# dmesg -c
然后加载驱动，执行dmesg查看是否有打印：
# insmod hello_drv.ko
# dmesg此时没有pr_debug()的打印。这时再使用动态输出打开hello_drv模块的动态输出：
# echo 'module hello_drv +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
然后执行该驱动的应用层程序，使其调用到驱动的open、write、close函数，从而执行pr_debug()：
# ./hello_drv_test -w 10
再查看demsg内容：
可以看到，当打开了hello_drv模块的动态输出后，驱动中的pr_debug()语句就可以正常打印了。
再看看debugfs的control节点：
# cat /sys/kernel/debug/dynamic_debug/controlcontrol节点记录了刚刚执行pr_debug()时的文件名、所在行号、模块名、函数名和输出语句（p表示动态输出的语句）
原文：http://www.shouxieziti.cn/129489.html
