调试工具总览
调试工具选择矩阵
| 问题类型 | 首选工具 | 备选工具 |
|---|---|---|
| 驱动崩溃 / Oops | dmesg + addr2line | KGDB |
| 内存越界 / UAF | KASAN | KFENCE |
| 内存泄漏 | kmemleak | valgrind（用户空间） |
| 性能瓶颈 | perf | ftrace |
| 函数调用追踪 | ftrace | eBPF |
| 死锁检测 | lockdep | dmesg |
| 中断延迟 | ftrace irqsoff | cyclictest |
| 网络问题 | tcpdump | Wireshark |
内核日志系统
printk 日志级别
c
#include <linux/printk.h>
pr_emerg("系统不可用\n"); /* KERN_EMERG 0 */
pr_alert("需要立即处理\n"); /* KERN_ALERT 1 */
pr_crit("严重错误\n"); /* KERN_CRIT 2 */
pr_err("错误\n"); /* KERN_ERR 3 */
pr_warn("警告\n"); /* KERN_WARNING 4 */
pr_notice("重要通知\n"); /* KERN_NOTICE 5 */
pr_info("信息\n"); /* KERN_INFO 6 */
pr_debug("调试信息\n"); /* KERN_DEBUG 7，需 DEBUG 宏或动态调试 */
/* 带设备前缀（驱动中推荐） */
dev_err(dev, "初始化失败: %d\n", ret);
dev_warn(dev, "超时，重试中\n");
dev_info(dev, "设备就绪\n");
dev_dbg(dev, "寄存器值: 0x%08x\n", val);控制日志级别
bash
# 查看当前日志级别
cat /proc/sys/kernel/printk
# 输出：4 4 1 7
# 含义：当前控制台级别 默认消息级别 最低控制台级别 默认控制台级别
# 显示所有级别（包括 DEBUG）
echo 8 > /proc/sys/kernel/printk
# 实时查看内核日志
dmesg -w
dmesg -T # 显示人类可读时间戳
dmesg -l err,warn # 只显示错误和警告动态调试
bash
# 启用特定文件的 pr_debug
echo 'file my_driver.c +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
# 启用特定函数
echo 'func my_probe +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
# 启用整个模块
echo 'module my_driver +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
# 查看当前动态调试配置
cat /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control | grep my_driverOops 分析
内核 Oops 是最常见的驱动崩溃形式，典型输出：
BUG: unable to handle kernel NULL pointer dereference at 0000000000000010
PGD 0 P4D 0
Oops: 0002 [#1] SMP PTI
CPU: 2 PID: 1234 Comm: my_app Tainted: G OE 5.15.0
RIP: 0010:my_driver_write+0x45/0x120 [my_driver]
RSP: 0018:ffffc90001234a80 EFLAGS: 00010246
...
Call Trace:
vfs_write+0xb5/0x1f0
ksys_write+0x5f/0xe0
do_syscall_64+0x5b/0x1d0分析步骤：
bash
# 1. 找到崩溃地址
# RIP: 0010:my_driver_write+0x45/0x120
# 2. 反汇编定位源码行
objdump -d my_driver.ko | grep -A 20 "my_driver_write"
# 3. 使用 addr2line（需要调试符号）
addr2line -e my_driver.ko 0x45
# 4. 使用 gdb
gdb vmlinux
(gdb) list *(my_driver_write+0x45)下一步
- printk 与动态调试 — 日志调试技巧
- KGDB / GDB 远程调试 — 源码级调试
- ftrace 与 perf — 性能分析
- 内存错误检测 — KASAN/KFENCE/kmemleak
- 典型故障案例集 — 真实案例解析