<<linux device driver,third edition>> Chapter 4:Debugging Techniques

本文介绍Linux内核调试技巧,包括 printk 的使用、设备号打印、通过 proc 文件系统读写内核数据。详细解释了不同 log level 的含义,如何创建和使用 proc 文件,以及调试系统故障的方法,如使用 strace 和 Magic SysRq 键。

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Debugging by Printing

printk lets you classify messages accoring to their severity by associating different loglevels.

There are eight possible loglevel strings,defined in the header linux/kernel.h; we list them in order of decreasing severity:

KERN_EMERG

KERN_ALERT

KERN_CRIT

KERN_ERR

KERN_WARNING

KERN_NOTICE

KERN_INFO

KERN_DEBUG

Printng Device Numbers

int print_dev_t(char *buffer,dev_t dev);

char *format_dev_t(char *buffer,dev_t dev);

Using the /proc Filesystem (kernel version 2.6)

The /proc filesystem is a special,software-created filesystem that is used by the kernel to export information to the world.

Implementing files in /proc

All modules that work with /proc should include linux/proc_fs.h to define the proper functions.

When a process reads from your /proc file,the kernel allocates a page of memory where the driver can write data to be returned to user space.That buffer is passed to your function,which is a method called read_proc:

int (*read_proc)(char *page,char **start,off_t offset,int count,int *eof,void *data);

Creating your /proc file

once you have a read_proc function defined,you need to connect it to an entry in the /proc hierarchy.This is done with a call to create_proc_read_entry:

struct proc_dir_entry *create_proc_read_entry(const char *name,mode_t mode,struct proc_dir_entry *base,read_proc_t *read_proc,void *data);

remove_proc_entry(const char *name,NULL);

Using the /proc Filesystem (kernel version 4.6)

We can create a proc entry using the function:

static inline struct proc_dir_entry *proc_create(const char *name, umode_t mode,struct proc_dir_entry *parent, const struct file_operations *proc_fops);

The proc entry that was created will be removed in the exit function using remove_proc_entry.

#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/kdev_t.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>

#define PROC_NAME "hello"
#define CAPACITY 100

struct buf{
    char *msg;
    int len;
    int capacity;
} my_buf;

ssize_t main_proc_read(struct file *filp,char *buf,size_t count,loff_t *offp);
ssize_t main_proc_write(struct file *filp,const char *buf,size_t count,loff_t *offp);

struct file_operations proc_fops = {
    .read = main_proc_read,
    .write = main_proc_write,
};

ssize_t main_proc_write(struct file *filp,const char *buf,size_t count,loff_t *offp)
{
    int remain_len = my_buf.capacity - my_buf.len;
    
    int len = count > remain_len ? remain_len:count;
    
    if(remain_len == 0) return -ENOMEM;

    copy_from_user(my_buf.msg + my_buf.len,buf,len);
    my_buf.len += len;
    return len;
}

ssize_t main_proc_read(struct file *filp,char *buf,size_t count,loff_t *offp)
{
    int len = count > my_buf.len ? my_buf.len:count;
    copy_to_user(buf,my_buf.msg,len);
    my_buf.len -= len;
    return len;
}

void create_new_proc_entry(void)
{
    proc_create(PROC_NAME,0,NULL,&proc_fops);
    my_buf.capacity = CAPACITY;
    my_buf.msg = kmalloc(CAPACITY,GFP_KERNEL);
    my_buf.len = 0;
}


static int __init main_init(void)
{
    printk("main init\n");
    create_new_proc_entry();
    return 0;
}

static void __exit main_exit(void)
{
    remove_proc_entry(PROC_NAME,NULL);
    kfree(my_buf.msg);
    printk("main exit\n");
}

module_init(main_init);
module_exit(main_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

link: http://tuxthink.blogspot.com/2017/03/creating-proc-read-and-write-entry.html

The ioctl Method

Debugging by Watching

strace receives information from the kernel itself.This means that a program can be traced regardless of whether or not it was compiled with debugging support and whether or not it is stripped.

the most useful of which are -t to display the time when each call is executed,-T to display the time spent in the call, -e to limit the types of call traced, and -o to redirect the output to a file.By default,strace prints tracing information on stderr.

Debugging System Faults

Even though an oops usually does not bring down the entire system, you may well find yourself needing to reboot after one happens.

Oops Message

An oops displays the processor status at the time of the fault,including the contents of the CPU registers and other seemingly incomprehensible information.

http://www.cnblogs.com/wwang/archive/2010/11/14/1876735.html

Magic SysRq key

Magic SysRq is invoked with the combination of the Alt and SysRq keys on the PC keyboard,

r Turns off keyboard raw mode;

k Invokes the "secure attention key" function

s Performs an emergency synchronization of all disks

u Unmount.Attempts to remount all disks in a read-only mode.

b Immediately reboots the system.

p Prints processor registers information

t Prints the current task list

m Prints memory information

link:https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-sysrq/index.html

Using gdb

gdb /usr/src/linux/vmlinux /proc/kcore

The first argument is the name of the uncompressed ELF kernel executable,not the zImage or bzImage. The second argument on the gdb command line is the name of the core file.

Issue the command core-file /proc/kcore whenever you want to flush the gdb cache;

however,always need to issue core-file when reading a new datum.

The kdb Kernel Debugger

The kgdb Patches

转载于:https://www.cnblogs.com/r1ng0/p/9602840.html

基于数据挖掘的音乐推荐系统设计与实现 需要一个代码说明,不需要论文 采用python语言,django框架,mysql数据库开发 编程环境:pycharm,mysql8.0 系统分为前台+后台模式开发 网站前台: 用户注册, 登录 搜索音乐,音乐欣赏(可以在线进行播放) 用户登陆时选择相关感兴趣的音乐风格 音乐收藏 音乐推荐算法:(重点) 本课题需要大量用户行为(如播放记录、收藏列表)、音乐特征(如音频特征、歌曲元数据)等数据 (1)根据用户之间相似性或关联性,给一个用户推荐与其相似或有关联的其他用户所感兴趣的音乐; (2)根据音乐之间的相似性或关联性,给一个用户推荐与其感兴趣的音乐相似或有关联的其他音乐。 基于用户的推荐和基于物品的推荐 其中基于用户的推荐是基于用户的相似度找出相似相似用户,然后向目标用户推荐其相似用户喜欢的东西(和你类似的人也喜欢**东西); 而基于物品的推荐是基于物品的相似度找出相似的物品做推荐(喜欢该音乐的人还喜欢了**音乐); 管理员 管理员信息管理 注册用户管理,审核 音乐爬虫(爬虫方式爬取网站音乐数据) 音乐信息管理(上传歌曲MP3,以便前台播放) 音乐收藏管理 用户 用户资料修改 我的音乐收藏 完整前后端源码,部署后可正常运行! 环境说明 开发语言:python后端 python版本:3.7 数据库:mysql 5.7+ 数据库工具:Navicat11+ 开发软件:pycharm
MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人和运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度和线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地与MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp`和`MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口和函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式和I2C地址,`getAcceleration()`和`getGyroscope()`则分别用于获取加速度和角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()`和`getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准和滤波,以消除噪声和漂移。 I2C通信协议是MPU6050与Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地与MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)和角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置和动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度和角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力和更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程和数据处理原理与Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地与传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客和其他开源资源是学习和解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息和实践指南
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