介紹一下linux內(nèi)核比較優(yōu)秀的調(diào)試方式KGDB

1、printk

printf相信學(xué)過(guò)C語(yǔ)言的同志再熟悉不過(guò)了，然而在linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)中有一種非常簡(jiǎn)潔的日志輸出函數(shù)叫-printk。

通常printk用于記錄驅(qū)動(dòng)程序和內(nèi)核模塊的運(yùn)行狀態(tài)和調(diào)試信息。它可以輸出到控制臺(tái)、系統(tǒng)日志和Kmsg等多個(gè)輸出設(shè)備上，方便開(kāi)發(fā)者進(jìn)行調(diào)試和問(wèn)題排查。

printk還能輸出不同級(jí)別的信息，如INFO、WARNING、ERROR等，以便開(kāi)發(fā)者根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定打印哪些信息。

2、printk的劣勢(shì)

1. 運(yùn)行時(shí)開(kāi)銷(xiāo)高 : printk會(huì)增加內(nèi)核的運(yùn)行時(shí)開(kāi)銷(xiāo)，可能會(huì)導(dǎo)致性能下降。 2. 可靠性低：printk的日志信息可能會(huì)丟失或損壞，尤其是在高負(fù)載的情況下。 3. 不便于調(diào)試:日志信息往往比較繁瑣，不便于調(diào)試和定位問(wèn)題。 4. 不方便過(guò)濾和存儲(chǔ)：其日志信息無(wú)法方便地過(guò)濾和存儲(chǔ)，需要用其他工具進(jìn)行處理。 那么為了更方便，更加詳細(xì)，更加深入的今天調(diào)試，那么今天就跟大家介紹一下linux內(nèi)核比較優(yōu)秀的調(diào)試方式之一--KGDB

3、什么是KGDB

KGDB（內(nèi)核GNU調(diào)試器）是用于Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核級(jí)調(diào)試器。它允許開(kāi)發(fā)人員通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)試接口連接到正在運(yùn)行的內(nèi)核，實(shí)時(shí)調(diào)試內(nèi)核代碼。使用KGDB，開(kāi)發(fā)人員可以從遠(yuǎn)程調(diào)試會(huì)話設(shè)置斷點(diǎn)、檢查和修改內(nèi)核內(nèi)存以及單步執(zhí)行內(nèi)核代碼。

KGDB主要用于內(nèi)核開(kāi)發(fā)人員診斷和修復(fù)Linux內(nèi)核中的錯(cuò)誤。它還用于內(nèi)核模塊、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和其他低級(jí)系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)。KGDB需要特殊的硬件設(shè)置，例如串行或以太網(wǎng)端口，以允許調(diào)試器與正在運(yùn)行的內(nèi)核通信。

4、KGDB基本原理

那KGB很復(fù)雜嗎？其實(shí)并沒(méi)有~

KGDB是內(nèi)核級(jí)的調(diào)試器幫助開(kāi)發(fā)人員在內(nèi)核空間中調(diào)試代碼。通過(guò)GDB的協(xié)議接口與主機(jī)上的GDB客戶(hù)端進(jìn)行通信。以下是KGDB的工作原理：

KGDB將自己插入到內(nèi)核中，在內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)初始化KGDB。

KGDB通過(guò)串口、網(wǎng)絡(luò)等方式與GDB客戶(hù)端進(jìn)行通信。

當(dāng)需要調(diào)試內(nèi)核時(shí)，將內(nèi)核掛起，并將KGDB啟動(dòng)。

KGDB接收來(lái)自GDB客戶(hù)端的命令，并將其轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)膬?nèi)核調(diào)試操作。

KGDB將調(diào)試信息返回給GDB客戶(hù)端。

當(dāng)完成調(diào)試時(shí)，KGDB停止，內(nèi)核恢復(fù)正常執(zhí)行。

所以KGDB是一種強(qiáng)大的內(nèi)核級(jí)調(diào)試工具，可以幫助開(kāi)發(fā)人員快速定位和修復(fù)內(nèi)核代碼中的問(wèn)題。

5、KGDB的劣勢(shì)

雖然KGDB功能還是比較強(qiáng)大的，但是它的熟練使用需要對(duì)內(nèi)核編程概念和調(diào)試技術(shù)有很好的理解才能有效使用，開(kāi)發(fā)人員在嘗試使用KGDB之前，具有扎實(shí)的C編程、內(nèi)核開(kāi)發(fā)和調(diào)試背景。

KGDB對(duì)內(nèi)核和系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響：使用KGDB進(jìn)行內(nèi)核調(diào)試會(huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行和穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或死機(jī)。

同時(shí)KGDB作為內(nèi)核的調(diào)試組件，需要占用一定的系統(tǒng)資源來(lái)進(jìn)行內(nèi)核調(diào)試，可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行效率產(chǎn)生一定的影響，特別是在高負(fù)載情況下。

所以對(duì)于具有較少的資源和較小的存儲(chǔ)容量的嵌入式平臺(tái)，難以滿(mǎn)足KGDB對(duì)于環(huán)境和資源的要求。

審核編輯：劉清