使用printk进行内核调试的方法

时间：2022-09-16 21:47:23

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在编程时候，最简单的调试莫过于用打印语句打印出结果从而判断BUG出在哪儿，但是内核调试与用户程序调试相比难度要大很多，原因是有二：首先，虽然Linux是用C语言写的，但是内核中不认识库文件中的printf函数。其次，内核程序运行在内核空间，而用户程序运行在用户空间，我们的打印语句要将内存的内容输出到控制台打印出来。因此，我们要想办法将“打印”这个操作转到内核空间中对内核代码进行跟踪。

内核通过printk函数解决了第一个难点。它是可以运行在内核空间的打印函数，相当于C语言中的printf函数。例如：

printk(KERN_ALERT “hello world\n”);

注意，KERN_ALERT与上引号中间有空格但是没有逗号。

关于printk的具体用法请参考printk()函数的使用

printk输出的信息在哪里？

由于Linux都带有syslog和klog进程（参考linux系统管理中的日志管理），如果没有修改过日志配置文件，这些信息会输出到/var/log/messages中。

在Linux中，内核是按模块划分的，一般包括进程管理，内存管理，文件系统，设备控制，网络等。模块（module）是在内核空间运行的程序，实际上是一种目标对象文件，没有链接，不能独立运行，但是可以装载到系统中作为内核的一部分运行，从而可以动态扩充内核的功能。模块最主要的用处就是用来实现设备驱动程序。

使用模块的优点： 
1,将来修改内核时，不必全部重新编译整个内核，可节省不少时间 
2,系统中如果需要使用新模块，不必重新编译内核，只要插入相应的模块即可

因此，我们可以将“打印”操作作为一个内核模块，printk语句就可以打印出内核空间的内容。

下面是一个简单的内核模块示例：

1 #include<linux/init.h>
   2 #include<linux/module.h>
   3 #include<linux/kernel.h>
   4 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
   5 
   6 static int hello_init(void)
   7 {
   8 printk(KERN_ALERT "Hello world\n");
   9 return 0;
10 }
11 
12 
13 static int hello_exit(void)
14 {
15 printk(KERN_ALERT "Goodbye,cruel world\n");
16 return 0;
17 }
18 module_init(hello_init);
19 module_exit(hello_exit);
 
使用make来编译Makefile文件，然后以root身份来执行插入模块卸载模块。通过dmesg命令来查看printk输出的内容。下面是Makefile文件：

1 #Makefile 
   2 obj-m += hellomodule.o #产生hellomod模块的目标文件
   3 CURRENT_PATH := $(shell pwd) #模块所在的当前路径
   4 LINUX_KERNEL := $(shell uname -r)#Linux内核源代码版本
   5 #LINUX_KERNEL_PATH := /usr/src/linux-headers-$(LINUX_KERNEL) #Linux内核源代码的绝对路径
   6 LINUX_KERNEL_PATH := /lib/modules/$(LINUX_KERNEL)/build
   7 all:
   8 make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules #编译模块了
   9 clean:
10 make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean #清理

 
  

查看printk输出的信息，可以先用locate命令来查找messages文件：

locate messages

看看/var/log/messages下是否有这个文件，有的话就用tail命令看该文件的最后内容：

tail［option］ messages

也可以直接使用cat 命令：

cat /var/log/messages

or

cat /proc/kmsg (这个文件可能不存在)

注意，上面的命令有的需要root身份才能执行。

如果启动了syslogd的话（通常是有的），可以通过/var/log/messages查看printk输出的信息。也可以通过修改/etc/syslog.conf使其将信息输出到其它文件。



使用klogd -f 命令或修改/etc/syslog.conf将记录写到另一个文件中.
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