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本篇內容主要講解“linux oops 指的是什么”,感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷,實用性強。下面就讓丸趣 TV 小編來帶大家學習“linux oops 指的是什么”吧!
linux oops 的意思是指當 Linux 內核在發生“kernel panic”時,打印出的 Oops 信息,然后會把目前的寄存器狀態、堆棧內容、以及完整的 Call trace 都 show 給我們看,這樣就可以幫助我們定位錯誤。
Linux 內核的 Oops 介紹
什么是 Oops?從語言學的角度說,Oops 應該是一個擬聲詞。當出了點小事故,或者做了比較尷尬的事之后,你可以說 Oops,翻譯成中國話就叫做“哎呦”。“哎呦,對不起,對不起,我真不是故意打碎您的杯子的”。看,Oops 就是這個意思。
在 Linux 內核開發中的 Oops 是什么呢?其實,它和上面的解釋也沒什么本質的差別,只不過說話的主角變成了 Linux。當某些比較致命的問題出現時,我們的 Linux 內核也會抱歉的對我們說:“哎呦(Oops),對不起,我把事情搞砸了”。Linux 內核在發生 kernel panic 時會打印出 Oops 信息,把目前的寄存器狀態、堆棧內容、以及完整的 Call trace 都 show 給我們看,這樣就可以幫助我們定位錯誤。
下面,我們來看一個實例。為了突出本文的主角 –Oops,這個例子唯一的作用就是造一個空指針引用錯誤。
#include linux/kernel.h
#include linux/module.h
static int __init hello_init(void)
{
int *p = 0;
*p = 1;
return 0;
}
static void __exit hello_exit(void)
{
return;
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE(GPL
很明顯,錯誤的地方就是第 8 行。
接下來,我們把這個模塊編譯出來,再用 insmod 來插入到內核空間,正如我們預期的那樣,Oops 出現了。
[ 100.243737] BUG: unable to handle kernel NULL pointer dereference at (null)
[ 100.244985] IP: [f82d2005] hello_init+0x5/0x11 [hello][ 100.262266] *pde = 00000000
[ 100.288395] Oops: 0002 [#1] SMP
[ 100.305468] last sysfs file: /sys/devices/virtual/sound/timer/uevent
[ 100.325955] Modules linked in: hello(+) vmblock vsock vmmemctl vmhgfs acpiphp snd_ens1371 gameport snd_ac97_codec ac97_bus snd_pcm_oss snd_mixer_oss snd_pcm snd_seq_dummy snd_seq_oss snd_seq_midi snd_rawmidi snd_seq_midi_event snd_seq snd_timer snd_seq_device ppdev psmouse serio_raw fbcon tileblit font bitblit softcursor snd parport_pc soundcore snd_page_alloc vmci i2c_piix4 vga16fb vgastate intel_agp agpgart shpchp lp parport floppy pcnet32 mii mptspi mptscsih mptbase scsi_transport_spi vmxnet
[ 100.472178] [ 100.494931] Pid: 1586, comm: insmod Not tainted (2.6.32-21-generic #32-Ubuntu) VMware Virtual Platform
[ 100.540018] EIP: 0060:[f82d2005] EFLAGS: 00010246 CPU: 0
[ 100.562844] EIP is at hello_init+0x5/0x11 [hello][ 100.584351] EAX: 00000000 EBX: fffffffc ECX: f82cf040 EDX: 00000001
[ 100.609358] ESI: f82cf040 EDI: 00000000 EBP: f1b9ff5c ESP: f1b9ff5c
[ 100.631467] DS: 007b ES: 007b FS: 00d8 GS: 00e0 SS: 0068
[ 100.657664] Process insmod (pid: 1586, ti=f1b9e000 task=f137b340 task.ti=f1b9e000)
[ 100.706083] Stack:
[ 100.731783] f1b9ff88 c0101131 f82cf040 c076d240 fffffffc f82cf040 0072cff4 f82d2000
[ 100.759324] 0 fffffffc f82cf040 0072cff4 f1b9ffac c0182340 f19638f8 f137b340 f19638c0
[ 100.811396] 0 00000004 09cc9018 09cc9018 00020000 f1b9e000 c01033ec 09cc9018 00015324
[ 100.891922] Call Trace:
[ 100.916257] [c0101131] ? do_one_initcall+0x31/0x190
[ 100.943670] [f82d2000] ? hello_init+0x0/0x11 [hello][ 100.970905] [c0182340] ? sys_init_module+0xb0/0x210
[ 100.995542] [c01033ec] ? syscall_call+0x7/0xb
[ 101.024087] Code: c7 05 00 00 00 00 01 00 00 00 5d c3 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
[ 101.079592] EIP: [f82d2005] hello_init+0x5/0x11 [hello] SS:ESP 0068:f1b9ff5c
[ 101.134682] CR2: 0000000000000000
[ 101.158929] —[end trace e294b69a66d752cb]—
Oops 首先描述了這是一個什么樣的 bug,然后指出了發生 bug 的位置,即“IP: [f82d2005] hello_init+0x5/0x11 [hello]”。
在這里,我們需要用到一個輔助工具 objdump 來幫助分析問題。objdump 可以用來反匯編,命令格式如下:
objdump -S hello.o
下面是 hello.o 反匯編的結果,而且是和 C 代碼混排的,非常的直觀。
hello.o: file format elf32-i386
Disassembly of section .init.text:
00000000 init_module :
#include linux/kernel.h
#include linux/module.h
static int __init hello_init(void)
{
0: 55 push %ebp
int *p = 0;
*p = 1;
return 0;
}
1: 31 c0 xor %eax,%eax
#include linux/kernel.h
#include linux/module.h
static int __init hello_init(void)
{
3: 89 e5 mov %esp,%ebp
int *p = 0;
*p = 1;
5: c7 05 00 00 00 00 01 movl $0x1,0x0
c: 00 00 00
return 0;
}
f: 5d pop %ebp
10: c3 ret
Disassembly of section .exit.text:
00000000 cleanup_module :
static void __exit hello_exit(void)
{
0: 55 push %ebp
1: 89 e5 mov %esp,%ebp
3: e8 fc ff ff ff call 4 cleanup_module+0x4
return;
}
8: 5d pop %ebp
9: c3 ret
對照 Oops 的提示,我們可以很清楚的看到,出錯的位置 hello_init+0x5 的匯編代碼是:
5:c7 05 00 00 00 00 01 movl $0x1,0x0
這句代碼的作用是把數值 1 存入 0 這個地址,這個操作當然是非法的。
我們還能看到它對應的 c 代碼是:
*p = 1;
Bingo!在 Oops 的幫助下我們很快就解決了問題。
我們再回過頭來檢查一下上面的 Oops,看看 Linux 內核還有沒有給我們留下其他的有用信息。
Oops: 0002 [#1]
這里面,0002 表示 Oops 的錯誤代碼(寫錯誤,發生在內核空間),#1 表示這個錯誤發生一次。
Oops 的錯誤代碼根據錯誤的原因會有不同的定義,本文中的例子可以參考下面的定義(如果發現自己遇到的 Oops 和下面無法對應的話,最好去內核代碼里查找):
* error_code:
* bit 0 == 0 means no page found, 1 means protection fault
* bit 1 == 0 means read, 1 means write
* bit 2 == 0 means kernel, 1 means user-mode
* bit 3 == 0 means data, 1 means instruction
有時候,Oops 還會打印出 Tainted 信息。這個信息用來指出內核是因何種原因被 tainted(直譯為“玷污”)。具體的定義如下:
1: G if all modules loaded have a GPL or compatible license, P if any proprietary module has been loaded. Modules without a MODULE_LICENSE or with a MODULE_LICENSE that is not recognised by insmod as GPL compatible are assumed to be proprietary.
2: F if any module was force loaded by insmod -f , if all modules were loaded normally.
3: S if the oops occurred on an SMP kernel running on hardware that hasn t been certified as safe to run multiprocessor. Currently this occurs only on various Athlons that are not SMP capable.
4: R if a module was force unloaded by rmmod -f , if all modules were unloaded normally.
5: M if any processor has reported a Machine Check Exception, if no Machine Check Exceptions have occurred.
6: B if a page-release function has found a bad page reference or some unexpected page flags.
7: U if a user or user application specifically requested that the Tainted flag be set, otherwise.
8: D if the kernel has died recently, i.e. there was an OOPS or BUG.
9: A if the ACPI table has been overridden.
10: W if a warning has previously been issued by the kernel. (Though some warnings may set more specific taint flags.)
11: C if a staging driver has been loaded.
12: I if the kernel is working around a severe bug in the platform firmware (BIOS or similar).
基本上,這個 Tainted 信息是留給內核開發者看的。用戶在使用 Linux 的過程中如果遇到 Oops,可以把 Oops 的內容發送給內核開發者去 debug,內核開發者根據這個 Tainted 信息大概可以判斷出 kernel panic 時內核運行的環境。如果我們只是 debug 自己的驅動,這個信息就沒什么意義了。
本文的這個例子非常簡單,Oops 發生以后沒有造成宕機,這樣我們就可以從 dmesg 中查看到完整的信息。但更多的情況是 Oops 發生的同時系統也會宕機,此時這些出錯信息是來不及存入文件中的,關掉電源后就無法再看到了。我們只能通過其他的方式來記錄:手抄或者拍照。
還有更壞的情況,如果 Oops 信息過多的話,一頁屏幕顯示不全,我們怎么來查看完整的內容呢?第一種方法,在 grub 里用 vga 參數指定更高的分辨率以使屏幕可以顯示更多的內容。很明顯,這個方法其實解決不了太多的問題;第二種方法,使用兩臺機器,把調試機的 Oops 信息通過串口打印到宿主機的屏幕上。但現在大部分的筆記本電腦是沒有串口的,這個解決方法也有很大的局限性;第三種方法,使用內核轉儲工具 kdump 把發生 Oops 時的內存和 CPU 寄存器的內容 dump 到一個文件里,之后我們再用 gdb 來分析問題。開發內核驅動的過程中可能遇到的問題是千奇百怪的,調試的方法也是多種多樣,Oops 是 Linux 內核給我們的提示,我們要用好它。
到此,相信大家對“linux oops 指的是什么”有了更深的了解,不妨來實際操作一番吧!這里是丸趣 TV 網站,更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢,關注我們,繼續學習!