盡管Linux作為是一個操作系統，但歸根結底，它仍然是一個程序。由于Linux是一個程序，因此可以通過debug來調試。但是，由于環境的不同，使用的方法和工具也不同。那么如何調試Linux內核？如何區別Linux的內核？Gdb是Linux下的常見調試工具，而Windows上的更多調試工具都是基于接口的。直接對應的中間變量的值和所請求存儲器的地址將直觀顯示。在Linux上，主要通過命令查看它。實際上，它是命令的行的使用，這也是一些常見的命令。

　　如何調試Linux內核？

　　一、調試前的準備

內核級bug具有行為不可靠，定義不清晰或者說很難再現的諸多特定，為內核級的bug跟蹤和調試帶來了很大的困難。

對于一些定義不清楚地bug，問題的關鍵就是找到bug的源頭，很多時候，當你精確地重現一個bug的時候，你就離成功不遠了。

　　二、內核中的bug

從隱藏在源代碼中的錯誤到展現在目擊者面前的bug，其發作往往是一系列連鎖反應的事件才可能出發的。

雖然內核調試有一定的困難，但是通過你的努力和理解，說不定你會喜歡上這樣的挑戰。

　　三、printk()

內核提供的格式化打印函數。

1、printk函數的健壯性

健壯性是printk最容易被接受的一個特質，幾乎在任何地方，任何時候內核都可以調用它（中斷上下文、進程上下文、持有鎖時、多處理器處理時等）。

在系統啟動過程中，終端初始化之前，在某些地方是不能調用的。

2、記錄等級

printk函數可以指定一個記錄級別，內核根據這個級別來判斷是否在終端上打印消息。

記錄級別定義在中。

調用方式：printk（KER_DEBUG“Thisisadebugnotice!/n”）；內核用這個指定的紀錄等級和當前終端的紀錄等級console_loglevel比較，來決定是不是向終端打印。

　　3、記錄緩沖區

內核消息都被保存在一個LOG_BUF_LEN大小的環形隊列中。

關于LOG_BUF_LEN定義：

#define__LOG_BUF_LEN(1<

變量CONFIG_LOG_BUF_SHIFT在內核編譯時由配置文件定義，對于i386平臺，其值定義如下（在Linux26/arch/i386/defconfig中）：

CONFIG_LOG_BUF_SHIFT=18

　　緩沖區操作：

①消息被讀出到用戶空間時，此消息就會從環形隊列中刪除。

②當消息緩沖區滿時，如果再有printk()調用時，新消息將覆蓋隊列中的老消息。

③在讀寫環形隊列時，同步問題很容易得到解決。

這個紀錄緩沖區之所以稱為環形，是因為它的讀寫都是按照環形隊列的方式進行操作的。

4、syslogd和klogd

在標準的Linux系統上，用戶空間的守護進程klogd從紀錄緩沖區中獲取內核消息，再通過syslogd守護進程把這些消息保存在系統日志文件中。klogd進程既可以從/proc/kmsg文件中，也可以通過syslog()系統調用讀取這些消息。默認情況下，它選擇讀取/proc方式實現。klogd守護進程在消息緩沖區有新的消息之前，一直處于阻塞狀態。一旦有新的內核消息，klogd被喚醒，讀出內核消息并進行處理。默認情況下，處理例程就是把內核消息傳給syslogd守護進程。

syslogd守護進程一般把接收到的消息寫入/var/log/messages文件中。不過，還是可以通過/etc/syslog.conf文件來進行配置，可以選擇其他的輸出文件。

　　四、OOPS

作為內核的開發者，必定將會經常處理OOPS。

　　ksymoops

在Linux中，調試系統崩潰的傳統方法是分析在發生崩潰時發送到系統控制臺的Oops消息。一旦您掌握了細節，就可以將消息發送到ksymoops實用程序，它將試圖將代碼轉換為指令并將堆棧值映射到內核符號。

ksymoops需要幾項內容：Oops消息輸出、來自正在運行的內核的System.map文件，還有/proc/ksyms、vmLinux和/proc/modules。

關于如何使用ksymoops，內核源代碼/usr/src/Linux/Documentation/oops-tracing.txt中或ksymoops手冊頁上有完整的說明可以參考。Ksymoops反匯編代碼部分，指出發生錯誤的指令，并顯示一個跟蹤部分表明代碼如何被調用。

#cat/proc/kallsyms

c0100240T_stext

c0100240trun_init_process

c0100240Tstext

c0100269tinit

　　五、內核調試配置選項

在編譯內核的時候，為了方便調試和測試代碼，內核提供了許多配置選項。

　　調試原子操作

從內核2.5開發，為了檢查各類由原子操作引發的問題，內核提供了極佳的工具。

內核提供了一個原子操作計數器，它可以配置成，一旦在原子操作過程中，進城進入睡眠或者做了一些可能引起睡眠的操作，就打印警告信息并提供追蹤線索。

所以，包括在使用鎖的時候調用schedule()，正使用鎖的時候以阻塞方式請求分配內存等，各種潛在的bug都能夠被探測到。

下面這些選項可以最大限度地利用該特性：

CONFIG_PREEMPT=y

CONFIG_DEBUG_KERNEL=y

CONFIG_KLLSYMS=y

CONFIG_SPINLOCK_SLEEP=y

　　六、引發bug并打印信息

1、一些內核調用可以用來方便標記bug，提供斷言并輸出信息。最常用的兩個是BUG()和BUG_ON()。

當調用這兩個宏的時候，它們會引發OOPS，導致棧的回溯和錯誤消息的打印。

2、dump_stack()

有些時候，只需要在終端上打印一下棧的回溯信息來幫助你調試。這時可以使用dump_stack()。這個函數只在終端上打印寄存器上下文和函數的跟蹤線索。

if(!debug_check){

printk(KERN_DEBUG“providesomeinformation…/n”);

dump_stack();

}

　　如何區別Linux的內核？

Linux是一種開源電腦操作系統內核。它是一個用C語言寫成，符合POSIX標準的類Unix操作系統。Linux最早是由芬蘭黑客LinusTorvalds為嘗試在英特爾x86架構上提供自由免費的類Unix操作系統而開發的。該計劃開始于1991年，在計劃的早期有一些Minix黑客提供了協助，而今天全球無數程序員正在為該計劃無償提供幫助。

內核不止一種，所以我們應該怎么區別呢？

Linux的內核版本有兩種：1穩固版2開發版。

Linux內核版本號是由3個數字構成：a.b.c

a：目前發布的內核主版本。

b：偶數表示穩固版本；奇數表示開發中版本。

c：錯誤修補的次數。

其中第一個數字是主版本號，第二個數字是次版本號，第三個數字是修訂版本號。

上述就是關于如何調試Linux內核，以及如何區別Linux內核的全部內容，想了解更多關于Linux的信息，請繼續關注中培偉業。