如何在内核模块代码中包含 C 回溯？

Question

所以我试图找出哪些内核进程正在调用块驱动程序中的某些函数。我认为在 C 库中包含 backtrace() 会让事情变得容易。但我在加载回溯时遇到问题。

我复制了这个示例函数来显示回溯：

http ://www.linuxjournal.com/files/linuxjournal.com/linuxjournal/articles/063/6391/6391l1.html

所有编译尝试都会在某个地方或另一个地方出现错误，无法找到文件或函数没有定义。

这是最接近的。

在 Makefile 中，我放置了编译器指令：

 -rdynamic -I/usr/include 

如果我省略第二个指令 -I/usr/include，则编译器报告找不到所需的标头 execinfo.h。

接下来，在我想要执行回溯的代码中，我复制了示例中的函数：

//trying to include the c backtrace capability
#include <execinfo.h>

void show_stackframe() {
void *trace[16];
char **messages = (char **)NULL;
int i, trace_size = 0;

trace_size = backtrace(trace, 16);
messages = backtrace_symbols(trace, trace_size);
printk(KERN_ERR "[bt] Execution path:\n");
for (i=0; i<trace_size; ++i)
    printk(KERN_ERR "[bt] %s\n", messages[i]);
}
//backtrace function

稍后我将调用此函数放在第一个错误迹象发生的块驱动程序函数中。简单地说：

show_stackframe();

所以当我编译它时，出现以下错误：

user@slinux:~/2.6-32$ make -s
Invoking make againt the kernel at /lib/modules/2.6.32-5-686/build
In file included from /usr/include/features.h:346,
        from /usr/include/execinfo.h:22,
        from /home/linux/2.6-32/block/block26.c:49:
/usr/include/sys/cdefs.h:287:1: warning: "__always_inline" redefined
In file included from /usr/src/linux-headers-2.6.32-5-common/include/linux/compiler-gcc.h:86,
        from /usr/src/linux-headers-2.6.32-5-common/include/linux/compiler.h:40,
        from /usr/src/linux-headers-2.6.32-5-common/include/linux/stddef.h:4,
        from /usr/src/linux-headers-2.6.32-5-common/include/linux/list.h:4,
        from /usr/src/linux-headers-2.6.32-5-common/include/linux/module.h:9,
        from /home/linux/2.6-32/inc/linux_ver.h:40,
        from /home/linux/2.6-32/block/block26.c:32:
/usr/src/linux-headers-2.6.32-5-common/include/linux/compiler-gcc4.h:15:1: warning: this is the location of the previous definition
    /home/linux/2.6-32/block/block26.c:50: warning: function declaration isn’t a prototype
WARNING: "backtrace" [/home/linux/2.6-32/ndas_block.ko] undefined!
WARNING: "backtrace_symbols" [/home/linux/2.6-32/ndas_block.ko] undefined!

注意：block26.c 是我希望从中获取回溯的文件。

当 backtrace 和 backtrace_symbols 编译到 .ko 模块中时仍然未定义，是否有明显的原因？

我猜测是因为我使用编译器 include execinfo.h ，它驻留在计算机上并且没有加载到模块中。

至少可以说，这是我没有受过教育的猜测。

任何人都可以提供帮助来在模块中加载回溯函数吗？

感谢您查看此询问。

我正在 debian 上工作。当我取出该函数等时，该模块可以正常编译并且几乎可以完美运行。

来自 ndasusers

Answer 1

要将堆栈内容和回溯打印到内核日志，请使用内核模块中的 dump_stack() 函数。它在内核源代码目录的 include 文件夹中的 linux/kernel.h 中声明。

Answer 2

如果您需要保存堆栈跟踪并以某种方式处理其元素，save_stack_trace() 或 dump_trace() 也可能是一个选项。这些函数分别在 和 中声明。

使用它们不像 dump_stack() 那么容易，但如果您需要更大的灵活性，它们可能会有所帮助。

以下是 save_stack_trace() 的使用方法（将 HOW_MANY_ENTRIES_TO_STORE 替换为适合您需要的值，16-32 通常就足够了）：

unsigned long stack_entries[HOW_MANY_ENTRIES_TO_STORE];
struct stack_trace trace = {
    .nr_entries = 0,
    .entries = &stack_entries[0],

    .max_entries = HOW_MANY_ENTRIES_TO_STORE,

    /* How many "lower entries" to skip. */
    .skip = 0
}; 
save_stack_trace(&trace);

现在 stack_entries< /code> 数组包含适当的调用地址。填充的元素数量为nr_entries。

还有一点需要指出。如果不希望输出属于 save_stack_trace()、dump_trace() 或 dump_stack() 本身实现的堆栈条目（在不同的系统上，此类条目的数量可能会有所不同），如果您使用save_stack_trace()，则可以应用以下技巧。您可以使用 __builtin_return_address(0) 作为“锚”条目，并仅处理“不低于”该条目的条目。

Answer 3

dump_stack() 函数可用于打印堆栈，因此可用于回溯。使用它时要小心，不要将它放在重复的路径中，例如循环或数据包接收函数，它会填充您的 dmesg 缓冲区，并可能导致嵌入式设备崩溃（内存和 CPU 较少）。

该函数在 linux/kernel.h 中声明。

Answer 4

我知道这个问题是关于 Linux 的，但由于它是“backtrace kernel”的第一个结果，这里还有一些解决方案：

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DragonFly BSD

It's print_backtrace(int count) from /sys/sys/systm.h。它的实施于
/sys/kern/kern_debug.c 和/或 /sys/platform/pc64/ x86_64/db_trace.c。搜索panic即可找到，其实现在/sys/kern/kern_shutdown.c，如果定义了 DDB 并且 则调用 print_backtrace(6)已设置trace_on_panic，这都是默认值。

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FreeBSD

它是来自 /sys/ 的 kdb_backtrace(void) sys/kdb.h。同样，通过查看 panic 当 trace_on_panic 为 true 时调用实现。

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OpenBSD

走panic路线，它似乎是 db_stack_dump()，在 /sys/ddb/db_output.c。唯一提到的标头是 /sys/ddb/db_output.h 。