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如何跟踪Linux驱动的某个值的变化

在Linux驱动开发中,跟踪某个变量或寄存器值的变化是常见的调试需求。以下是几种常用的方法:


1. printk 打印日志

  • 最简单直接的方式,通过内核打印函数输出值的变动:
    
     printk(KERN_INFO "Value changed: old=%d, new=%d\n", old_val, new_val);
    
  • 查看日志
    
     dmesg | tail      # 实时查看最新日志
     journalctl -k    # systemd系统专用
    

2. 动态调试(Dynamic Debug)

  • 针对已配置 CONFIG_DYNAMIC_DEBUG 的内核,可动态启用/禁用打印:
    
     echo 'file driver.c +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
    
  • 之后通过 dmesg 查看输出。

3. 使用 Ftrace

  • 跟踪函数内部变量(需内核支持):
    1. 启用函数跟踪:
      
      echo function > /sys/kernel/debug/tracing/current_tracer
      echo "my_driver_function" > /sys/kernel/debug/tracing/set_ftrace_filter
      
    2. 添加追踪点(需代码中插入 trace_printk):
      
      trace_printk("Value: %d\n", target_value);
      
    3. 查看结果:
      
      cat /sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe
      

4. Kprobes 动态插桩

  • 无侵入式监控变量地址的变化:
    1. 编写Kprobe模块,在变量读写时触发回调。
    2. 示例代码片段:
      
      static int handler_pre(struct kprobe *p, struct pt_regs *regs) {
          pr_info("Value accessed at %px\n", (void *)regs->ip);
          return 0;
      }
      
    3. 编译加载模块后,通过 dmesg 查看访问记录。

5. SystemTap

  • 高级脚本化跟踪(需安装SystemTap):
    
     probe kernel.function("my_driver_function") {
         printf("value: %d\n", $var->field);
     }
    
    运行脚本:
    
     stap script.stp
    

6. 硬件断点(Watchpoint)

  • 监控特定内存地址(适用于寄存器或全局变量):
    1. 使用 kgdb/qemu或JTAG工具设置硬件断点。
    2. GDB示例(需内核调试符号):
      
      watch *(int*)0xFFFF0000    # 监控内存地址的值变化
      

选择建议

  • 快速验证:优先用 printk
  • 长期监控:结合Ftrace或SystemTap。
  • 无侵入需求:Kprobes或硬件断点。

如果需要更具体的实现细节(如某方法的代码示例),可以进一步说明你的场景!


内容由零声教学AI助手提供,问题来源于学员提问

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