Kprobe在Linux kernel debug中的应用

http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/77578.htm

一直在做kernel开发方面的工作，也一直苦于kernel
debug的困惑，到底如何进行kernel开发的debug的工作？今天经美国同事的推荐，我认为kprobe是一个非常好的debug工具。其本质原
理就是在你需要probe的地方放入断点指令，然后在断点处调用你的调试/测试程序，从而可以实现对kernel程序的调试/测试。

Kprobe只是提供了一种机制，使得用户可以在系统运行时调试/测试内核程序。使用Kprobe需要做如下几件事情：

1，需要找到测试点所对应的内存地址。这件工作可能是最麻烦的，如果测试点是函数，那么可以通过/proc/kallsyms接口得到需要测试函数
的内存地址，当然也可以通过kallsyms_lookup_name函数找到函数的内存地址。如果测试点是函数中间的某个位置，那么需要通过通过反汇编
找到这个内存地址，这一步可以通过objdump来完成。目前，我不知道是不是有现成的程序可以完成测试点内存地址的查找工作，我觉得完全可以开发一个
perl脚本对ko文件解析，从而获取测试点的内存地址。

2，写一个kernel module，完成信息收集，测试等工作，所有的测试代码需要在这个kernel module中完成。

下面是我今天的一个测试程序，用Kprobe测试一个内核函数所用的jiffies时间，基本上是一个Kprobe kernel module的基本框架，仅供参考：

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/*

* kprobe_jiffies.c

*/

#include <linux/module.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/string.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/kprobes.h>

#include <linux/kallsyms.h>

/* global probe object */

struct kprobe probe;

/* jiffies record */

unsigned long jiffies_enter = 0;

unsigned long jiffies_exit = 0;

/*

* enter the probe pointer

*/

static int pre_probe(struct kprobe *probe, struct pt_regs *regs)

{

jiffiesjiffies_enter = jiffies;

return 0;

}

/*

* exit the probe pointer

*/

static void post_probe(struct kprobe *probe, struct pt_regs *regs, unsigned long flags)

{

unsigned long diff;

jiffiesjiffies_exit = jiffies;

diff = jiffies_exit - jiffies_enter;

printk("spending time: %lu, enter: %lu, exit: %lu\n",

diff, jiffies_enter, jiffies_exit);

}

static int __init kprobe_jiffies_init(void)

{

probe.pre_handler = pre_probe;

probe.post_handler = post_probe;

probe.addr = (kprobe_opcode_t *) kallsyms_lookup_name("probe_function");

if (probe.addr == NULL) {

printk("Cannot find out 'dd_xor_encode_sse' in system\n");

return 1;

}

register_kprobe(&probe);

printk("register probe jffies driver.\n");

return 0;

}

static void __exit kprobe_jiffies_exit(void)

{

unregister_kprobe(&probe);

printk("unregister probe jffies driver.\n");

return;

}

module_init(kprobe_jiffies_init);

module_exit(kprobe_jiffies_exit);

MODULE_AUTHOR("xxx");

MODULE_DESCRIPTION("kernel probe driver");

MODULE_LICENSE("GPL");

我想Kprobe是个非常不错的东西，如果在Kprobe的基础上包装一下，使得用户更加容易的使用，那么对内核程序的调试将是会发生革命性的变化。我想有时间我应该在Kprobe的基础上做一个内核调试工具了。