Kprobe在Linux kernel debug中的应用

http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/77578.htm


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：



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  1. /*
  2. * kprobe_jiffies.c
  3. */

  5. #include <linux/module.h>
  6. #include <linux/kernel.h>
  7. #include <linux/string.h>
  8. #include <linux/init.h>
  9. #include <linux/kprobes.h>
  10. #include <linux/kallsyms.h>

  12. /* global probe object */
  13. struct kprobe probe;

  15. /* jiffies record */
  16. unsigned long jiffies_enter = 0;
  17. unsigned long jiffies_exit = 0;

  19. /*
  20. * enter the probe pointer
  21. */
  22. static int pre_probe(struct kprobe *probe, struct pt_regs *regs)
  23. {
  24. jiffiesjiffies_enter = jiffies;
  25. return 0;
  26. }

  28. /*
  29. * exit the probe pointer
  30. */
  31. static void post_probe(struct kprobe *probe, struct pt_regs *regs, unsigned long flags)
  32. {
  33. unsigned long diff;

  35. jiffiesjiffies_exit = jiffies;
  36. diff = jiffies_exit - jiffies_enter;
  37. printk("spending time: %lu, enter: %lu, exit: %lu\n",
  38. diff, jiffies_enter, jiffies_exit);
  39. }

  41. static int __init kprobe_jiffies_init(void)
  42. {
  43. probe.pre_handler = pre_probe;
  44. probe.post_handler = post_probe;

  46. probe.addr = (kprobe_opcode_t *) kallsyms_lookup_name("probe_function");
  47. if (probe.addr == NULL) {
  48. printk("Cannot find out 'dd_xor_encode_sse' in system\n");
  49. return 1;
  50. }

  52. register_kprobe(&probe);
  53. printk("register probe jffies driver.\n");
  54. return 0;
  55. }

  57. static void __exit kprobe_jiffies_exit(void)
  58. {
  59. unregister_kprobe(&probe);
  60. printk("unregister probe jffies driver.\n");
  61. return;
  62. }

  64. module_init(kprobe_jiffies_init);
  65. module_exit(kprobe_jiffies_exit);

  67. MODULE_AUTHOR("xxx");
  68. MODULE_DESCRIPTION("kernel probe driver");
  69. 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。



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posted @ 2016-02-01 00:00  张同光  阅读(82)  评论(0)  编辑  收藏  举报