kallsyms实现原理源码分析

最新推荐文章于 2023-08-25 17:12:30 发布

顾小林

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分类专栏： Linux 文章标签：源码 linux内核

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/shen332401890/article/details/17140967

kallsyms是Linux内核用于存储和查询符号信息的关键机制，它将内核和模块的函数及其地址信息保存在/proc/kallsyms文件中。通过kallsyms_addresses数组和kallsyms_names字符串数组存储符号地址和名称，并使用kallsyms_token_table优化查找。在kallsyms_lookup函数中，通过get_symbol_pos获取符号的偏移量。

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    kallsyms在进行源码调试时具有相当重要的作用。linux内核在编译的过程中，将内核中所有的符号（所有的内核函数以及已经装载的模块）及符号的地址以及符号的类型信息都保存在了/proc/kallsyms文件中。具体格式如下：符号地址，符号类型，符号名
c0100000 T startup_32
c0100000 A _text
c01000c6 t checkCPUtype
c0100147 t is
486c010014e t is
386c010019f t L
6c01001a1 t check_x
87c01001ca t setup_idt
c01001e7 t rp_sidt
c01001f4 t ignore_int
c0100228 T calibrate_delay为了弄清楚内核具体是怎样查询的，我们首先必须知道这些信息在内核中是怎样存储的。
内核为了存储这些信息，定义了如下变量：
 
  
   
    
    extern const unsigned long kallsyms_num_symsextern const u8 kallsyms_token_table[] const u16 kallsyms_token_index[] extern const unsigned long kallsyms_addresses[] extern const unsigned long kallsyms_markers[]  
    
   
 
其中kallsyms_num_syms统计了内核中所有符号的个数；
kallsyms_addresses数组记录了所有内核符号的地址（已经按顺序排列好）
kallsyms_names数组是函数名组成的一个大串，而该串的具体格式为
<lenth><length byte dada>
也就是说对于每个符号而言，都存储的是length+1个字节的内容，其中第一个字节代表了该符号的总长度，而后面length个自己代表了符号的内容。
在这里需要说明一下为了方便符号的查找，linux内核做了两方面的工作：
将常用的串存储在数组kallsyms_token_table数组中，而kallsyms_token_index则代表了该串的索引。其中token就代表了这些常用的字符串，而索引就是一些没有用到的ASCII码值。其中的一些例子入表1所示
190        .asciz        "t.text.lock."
191        .asciz        "text.lock."
192        .asciz        "t.lock."
193        .asciz        "lock."
210        .asciz &n