使用 GDB 调试设备驱动程序答案

【问题标题】：debugging Device driver using GDB使用 GDB 调试设备驱动程序
【发布时间】：2018-05-28 09:03:43
【问题描述】：

我是 Linux 设备驱动程序的新手。我的第一天任务是在 Linux 中使用 GDB 调试驱动程序。

我已经安装了带有补丁文件和insmod命令的驱动程序。

设备工作正常。但是没有得到任何解决方案来调试设备驱动程序。

我只知道如何在 Linux(fedora20) 中使用 GDB 调试 C 程序。我得到了一个与我的问题类似的link，但从中我也没有任何知识。

任何人都可以分享您的想法，我该如何从头开始。我非常具体地了解在 Linux 中调试设备驱动程序。尤其是我的驱动程序中的 init 或 probe 函数，我需要知道流程。

【问题讨论】：

您为哪种设备编写 Linux 驱动程序？请编辑您的问题以改进它，如果可能的话显示一些minimal reproducible example（或至少提供一个指向您的代码的链接）。

【解决方案1】：

gdb debugger is useful 用于调试user-space 应用程序级程序（因为它使用ptrace(2)）。

对于内核代码，情况有所不同。考虑using kgdb（我不知道细节）。您也可以添加debug prints ....

我建议至少阅读有关操作系统的更多信息，例如Operating Systems: Three Easy Pieces（可免费下载），并阅读一些关于 Linux 编程的内容（也许是旧的 ALP，还有 intro(2)、syscalls(2) 和相关的东西）。在不熟悉 Linux 编程（在用户领域）的情况下，不敢编写 Linux loadable kernel modules。另见kernelnewbies。

顺便说一句，您应该更喜欢编写用户级代码而不是内核模块。一个非常简单的经验法则是尽可能避免编写内核代码。

【讨论】：

内核模块被插入内核，内核代码也是如此。
你的意思是我的设备驱动程序有一些内核模块，所以它已经被插入到内核中.. 使用 KGDB 我需要尝试调试我的设备驱动程序对吗？我不了解设备驱动程序，所以问这种问题需要很多帮助
在输入一行内核代码之前，您需要花费数周的时间阅读更多内容。
3 天根本不够。您可能需要至少 3 周，甚至可能需要 3 个月。您可以在该模块中添加各种打印语句。您可能找不到任何分步程序。如果您在 3 天内调试该内核模块失败会怎样？

【解决方案2】：

首先，您可能需要了解 linux 中设备驱动程序和内核的基础知识。随后根据手中的驱动程序类型进行关注。您还需要了解您正在使用的设备的功能（规格/手册/数据表）。

调试的最基本方法是使用 printk。通常会有可以通过编译标志启用的调试日志。如果存在，请启用它，以便它可以提供重要的指示，否则您可能需要自己添加它。

首先验证驱动程序注册和驱动程序加载验证（根据您的要求静态或可加载模块）。检查它是否被列为 sysfs 或 proc 的一部分（如果适用）。检查探测是否成功，随后根据您的驱动程序/设备功能进行适当的读/写/打开/关闭/其他调用。

dmesg 对查看内核消息非常有帮助。还有一些工具，如 kdb、LTT、strace，可以根据场景使用。

【讨论】：