【Linux 驱动】第四章 调试技术
1）cd linux-source-3.0.0
2）lsusb /*查看所有连接到系统的USB设备*/
3）拔掉USB设备，然后再运行一遍lsusb命令，这样就可以确定以上哪条信息是针对你的新硬件的了。
Bus 002 Device 004: ID 1e3d:2093 /*我的硬件识别信息*/
其中ID 1e3d:2093这个信息对我们很有用处，我们需要用它来查找内核中与硬件匹配的信息。1e3d代表的是厂商ID，就是哪家厂商。2093是硬件ID。
下面开始用1e3d搜索内核源码树：
4）grep -i -R-l 0403 drivers
drivers/usb/serial/ftdi_sio.mod.o
drivers/usb/serial/ftdi_sio.ko
drivers/usb/serial/ftdi_sio.mod.c
drivers/watchdog/pcwd_pci.ko
drivers/watchdog/pcwd_pci.mod.c
drivers/watchdog/pcwd_pci.mod.o
drivers/bluetooth/btusb.ko
drivers/bluetooth/btusb.mod.c
drivers/bluetooth/btusb.mod.o
drivers/media/rc/keymaps/rc-hauppauge.c
drivers/media/rc/keymaps/rc-dib0700-rc5.c
drivers/media/dvb/dvb-usb/dvb-usb-vp702x.mod.c
drivers/media/dvb/dvb-usb/nova-t-usb2.c
drivers/media/dvb/dvb-usb/dvb-usb-vp702x.ko
drivers/media/dvb/dvb-usb/dvb-usb-vp702x.mod.o
该命令执行完后，会在屏幕上显示若干条以.data .c .h等为结尾的文件，比如drivers/usb/serial/ftdi_sio.ko不用看最后一部分，前三个目录名就可以确定这是个USB串口设备。同样的判断方法，我们就可以确定我们需要的内核文件了。以防万一，我们进入这个文件中，USB驱动告诉内核它们支持哪些谁被，以便内核可以把驱动绑定到设备上。一般在一个结构体变量中列出制造商ID和设备ID。如果我们设备的制造商ID和设备ID在里面的话，说明这个驱动支持我们的硬件设备。
cd linux-3.0.0 /*进入内核文件中*/
find –type f –name Makefile | xargs grep XXXXX/*会显示一个以CONFIG_为前缀的字段*/
找到这个字段后，返回内核Makefile文件中，使用内核配置工具menuconfig，搜索这个字段。最后在该程序菜单中相应位置启动这个驱动。
- struct proc_dir_entry*create_proc_read_entry(constchar*name,mode_t mode,
- struct proc_dir_entry*base,
- read_proc_t*read_proc,void*data);
- /*创建proc文件接口
- **name:要创建的文件名称
- **mode:该文件的保护码，0表示系统默认值
- **base：指定文件所在目录，base如果为NULL，表示在proc根目录下创建该文件
- **read_proc：该文件的read_proc函数，读取该文件时调用
- **data:传递给read_proc的参数
- */
- int(*read_proc)(char*page,char**start,off_t offset,intcount,int*eof,void*data);
- /*
- **page:指针指向用来写入数据的缓冲区
- **start：返回实际的数据写到内存页得哪个位置
- **offset，count：和read方法一样
- **eof：指向一个整形数，当没有数据可返回时，驱动程序必须设置这个参数
- **data:提供给驱动程序的专用数据指针，可用于内部记录
- */
- 返回值：必须返回存放到内存页缓冲区的字节数，*eof和*start也属于返回值
- void remove_proc_entry(constchar*name,struct proc_dir_entry*base)//如果删除已卸载模块，内核会崩溃
- /*移除proc文件
- **name：文件名
- **base：目录，和创建前面一样
- */
Seq_file的实现基于proc文件。使用Seq_file，用户必须抽象出一个链接对象，然后可以依次遍历这个链接对象。这个链接对象可以是链表，数组，哈希表等等。
编程接口
Seq_file必须实现四个操作函数：start(), next(), show(), stop()。
structseq_operations{
void*(*start)(structseq_file*m,loff_t*pos);
void(*stop)(structseq_file*m,void*v);
void*(*next)(structseq_file*m,void*v,loff_t*pos);
int (*show)(structseq_file*m,void*v);
};
start()：
stop():
next():
show():
对遍历对象进行操作的函数。主要是调用seq_printf(), seq_puts()之类的函数，打印出这个对象节点的信息。
下图描述了seq_file函数对一个链表的遍历。
2、重要的数据结构
除了struct seq_operations以外，另一个最重要的数据结构是structseq_file：
structseq_file{
char *buf;
size_t size;
size_t from;
size_t count;
loff_t index;
u64 version;
struct mutex lock;
const struct seq_operations *op;
void *private;
};
该结构会在seq_open函数调用中分配，然后作为参数传递给每个seq_file的操作函数。Privat变量可以用来在各个操作函数之间传递参数。
3、Seq_file使用示例：
#include/* for use of init_net*/
#include/* We're doing kernel work */
#include/* Specifically, a module */
#include/* Necessary because we use proc fs */
#include/* forseq_file*/
#definePROC_NAME"my_seq_proc"
MODULE_LICENSE("GPL");
staticvoid*my_seq_start(structseq_file*s,loff_t*pos)
{
staticunsignedlongcounter=0;
printk(KERN_INFO"Invoke start\n");
/* beginning a new sequence ? */
if(*pos==0)
{
/* yes => return a non null value to begin the sequence */
printk(KERN_INFO"pos == 0\n");
return&counter;
}
else
{
/* no => it's the end of the sequence, return end to stop reading */
*pos=0;
printk(KERN_INFO"pos != 0\n");
returnNULL;
}
}
staticvoid*my_seq_next(structseq_file*s,void*v,loff_t*pos)
{
unsignedlong*tmp_v=(unsignedlong*)v;
printk(KERN_INFO"Invoke next\n");
(*tmp_v)++;
(*pos)++;
returnNULL;
}
staticvoidmy_seq_stop(structseq_file*s,void*v)
{
printk(KERN_INFO"Invoke stop\n");
/* nothing to do, we use a static value in start() */
}
staticintmy_seq_show(structseq_file*s,void*v)
{
printk(KERN_INFO"Invoke show\n");
loff_t*spos=(loff_t*)v;
seq_printf(s,"%Ld\n",*spos);
return0;
}
staticstructseq_operations my_seq_ops={
.start=my_seq_start,
.next=my_seq_next,
.stop=my_seq_stop,
.show=my_seq_show
};
staticintmy_open(structinode*inode,structfile*file)
{
returnseq_open(file,&my_seq_ops);
};
staticstructfile_operations my_file_ops={
.owner=THIS_MODULE,
.open=my_open,
.read=seq_read,
.llseek=seq_lseek,
.release=seq_release
};
intinit_module(void)
{
structproc_dir_entry*entry;
entry=create_proc_entry(PROC_NAME,0,init_net.proc_net);
if(entry){
entry->proc_fops=&my_file_ops;
}
printk(KERN_INFO"Initialze my_seq_proc success!\n");
return0;
}
/**
* This function is called when the module is unloaded.
*
*/
voidcleanup_module(void)
{
remove_proc_entry(PROC_NAME,init_net.proc_net);
printk(KERN_INFO"Remove my_seq_proc success!\n");
}
该程序在/proc/net**册一个my_seq_proc文件。
1. 引用空指针
Unable to handle kernel NULL pointer dereference at virtual address 00000000
printing eip:
d083a064
Oops: 0002 [#1]
SMP
CPU: 0
EIP: 0060:[<d083a064>] Not tainted
EFLAGS: 00010246 (2.6.6)
EIP is at faulty_write+0x4/0x10 [faulty]
eax: 00000000 ebx: 00000000 ecx: 00000000 edx: 00000000
esi: cf8b2460 edi: cf8b2480 ebp: 00000005 esp: c31c5f74
ds: 007b es: 007b ss: 0068
Process bash (pid: 2086, threadinfo=c31c4000 task=cfa0a6c0)
Stack: c0150558 cf8b2460 080e9408 00000005 cf8b2480 00000000 cf8b2460 cf8b2460
fffffff7 080e9408 c31c4000 c0150682 cf8b2460 080e9408 00000005 cf8b2480
00000000 00000001 00000005 c0103f8f 00000001 080e9408 00000005 00000005
Call Trace:
[<c0150558>] vfs_write+0xb8/0x130
[<c0150682>] sys_write+0x42/0x70
[<c0103f8f>] syscall_call+0x7/0xb
Code: 89 15 00 00 00 00 c3 90 8d 74 26 00 83 ec 0c b8 00 a6 83 d0
这个错误消息比较明显的，指到了空指针，位置在faulty_write 后 四个字节。
2. 堆栈被破坏
EIP: 0010:[<00000000>]
Unable to handle kernel paging request at virtual address ffffffff
printing eip:
ffffffff
Oops: 0000 [#5]
SMP
CPU: 0
EIP: 0060:[<ffffffff>] Not tainted
EFLAGS: 00010296 (2.6.6)
EIP is at 0xffffffff
eax: 0000000c ebx: ffffffff ecx: 00000000 edx: bfffda7c
esi: cf434f00 edi: ffffffff ebp: 00002000 esp: c27fff78
ds: 007b es: 007b ss: 0068
Process head (pid: 2331, threadinfo=c27fe000 task=c3226150)
Stack: ffffffff bfffda70 00002000 cf434f20 00000001 00000286 cf434f00 fffffff7
bfffda70 c27fe000 c0150612 cf434f00 bfffda70 00002000 cf434f20 00000000
00000003 00002000 c0103f8f 00000003 bfffda70 00002000 00002000 bfffda70
Call Trace:
[<c0150612>] sys_read+0x42/0x70
[<c0103f8f>] syscall_call+0x7/0xb
Code:Bad EIP value.
这个错误信息比较隐晦的。 说的是，找不到一个虚拟地址。 EIP一看就是个乱七八糟的值。
call trace不完整，只指示到了 sys_read。
造成错误的源代码是：
ssize_t faulty_read(struct file *filp, char __user *buf,size_t count, loff_t *pos)
{
int ret;
char stack_buf[4];
/* Let's try a buffer overflow */
memset(stack_buf, 0xff, 20);
if (count > 4)
count = 4; /* copy 4 bytes to the user */
ret = copy_to_user(buf, stack_buf, count);
if (!ret)
return count;
return ret;
}