Разработка ядра Linux
вернуться

Лав Роберт
Шрифт:

Благодаря свойствам преемптивности, ядро имеет глобальный счетчик преемптивности. Ядро может быть настроено так, что, если выполняется переход в состояние ожидания, или даже выполняется код, который потенциально может переходить в состояние ожидания при выполнении атомарной операции, то ядро выводит предупреждающее сообщение и обратную трассировку. Потенциальные ошибки, которые детектируются таким образом, включают вызов функции schedule при удерживаемой блокировке, выполнение блокирующего выделения памяти при удерживаемой блокировке, или переход в состояние ожидания при удерживаемой ссылке на данные, связанные с процессором. Эта отладочная инфраструктура может обнаружить очень много ошибок и ее очень рекомендуется использовать.

Следующие конфигурационные параметры позволяют полностью использовать данную возможность.

CONFIG_PREEMPT=y

CONFIG_DEBUG_KERNEL=y

CONFIG_KALLSYMS=y

CONFIG_SPINLOCK_SLEEP=y

Генерация ошибок и выдача информации

Существует несколько подпрограмм ядра, которые позволяют легко сигнализировать о наличии дефектов кода, обеспечивать объявления об ошибках и выводить необходимую информацию. Две наиболее часто используемые — это

BUG
и
BUG_ON
. При вызове эти функции создают ситуацию
oops
, которая проявляется в выводе обратной трассировки стека ядра и сообщения об ошибке. Каким образом эти вызовы генерируют ситуацию oops зависит от аппаратной платформы. Для большинства аппаратных платформ вызовы
BUG
и
BUG_ON
определяются как некоторая недопустимая машинная команда, которая приводит к выводу желаемого сообщения
oops
.

Обычно эти вызовы используются в качестве объявления о наличие ошибки (assertion), чтобы сигнализировать о ситуации, которая не должна произойти.

if (bad_thing)

 BUG;

Или даже так.

BUG_ON(bad_thing);

О более критичной ошибке можно сигнализировать с помощью функции

panic
. Функция
panic
печатает сообщение об ошибке и останавливает ядро. Ясно, что эту функцию следует использовать только в самой плохой ситуации.

if (terrible_thing)

 panic("foo is %ld!\n", foo);

Иногда необходимо просто вывести на консоль трассировку стека, чтобы облегчить отладку. В этих случаях используется функция

dump_stack
. Эта функция отображает на консоль содержимое регистров процессора и обратную трассировку вызовов функций.

if (!debug_check) {

 printk(KERN_DEBUG "выдать некоторую информацию...\n");

 dump_stack;

}

Магическая клавиша

SysRq

Использование магической клавиши

SysRq
, которую можно активизировать с помощью конфигурационного параметра
CONFIG_MAGIC_SYSRQ
на этапе компиляции, часто позволяет значительно облегчить жизнь. Клавиша
SysRq
является стандартной на многих клавиатурах. Для аппаратных платформ i386 и PPC ей соответствует комбинация клавиш
ALT-PrintScreen
. Если указанный конфигурационный параметр активизирован, то специальные комбинации клавиш позволяют взаимодействовать с ядром независимо от того, чем ядро в данный момент нанимается. Это в свою очередь позволяет выполнять некоторые полезные операции даже на неработоспособной системе.

В дополнение к конфигурационному параметру существует вызов

sysctl
для включения и выключения этого свойства.

echo 1 > /proc/sys/kernel/sysrq

Список возможных комбинаций клавиш можно получить с консоли путем нажатия комбинации клавиш

SysRq-h
. Комбинация клавиш
SysRq
– s выполняет синхронизацию не сохраненных буферов файловых систем на диск, комбинация
SysRq-u
размонтирует все файловые системы, a
SysRq-b
— перегружает машину. Последовательное использование этих комбинаций клавиш позволяет более безопасно перегрузить машину, которая зависла, чем простое нажатие кнопки
reset
.

Если машина заблокирована очень сильно, то она может не отвечать на магические комбинации клавиш

SysRq
, или соответствующая операция не будет выполнена. Если же повезет, то эти комбинации клавиш смогут помочь при отладке, а также сохранить данные. В табл. 18.2 приведен список поддерживаемых команд
SysRq
.

Таблица 18.2. Список поддерживаемых команд SysRq

Команда Описание
SysRq-b
 Перегрузить машину (reboot)
SysRq-e
 Послать сигнал
SIGTERM
всем процессам, кроме процесса
init
SysRq-h
 Отобразить на консоли помощь по использованию комбинаций клавиш
SysRq
SysRq-i
 Послать сигнал
SIGKILL
всем процессам, кроме процесса
init
SysRq-k
 Клавиша безопасного доступа: завершить все процессы, связанные с текущей консолью
SysRq-l
 Послать сигнал
SIGKILL
всем процессам, включая процесс
init
SysRq-m
 Отобразить на консоли дамп информации по использованию памяти
SysRq-o
 Завершить работу машины (shutdown)
SysRq-p
 Отобразить на консоли дамп регистров памяти
SysRq-r
 Отключить прямой режим работы клавиатуры (raw mode)
SysRq-s
 Синхронизировать данные смонтированных файловых систем с дисковыми устройствами
SysRq-t
 Отобразить на консоли дамп информации о заданиях
SysRq-u
 Размонтировать все смонтированные файловые системы

В файле

Documentation/sysrq.txt
, который находится в каталоге исходных кодов ядра, приводится более полное описание. Реализация поддержки магической комбинации клавиш находится в файле
drivers/char/sysrq.с
. Магические комбинации клавиш
SysRq
— жизненно необходимый инструмент, который помогает в отладке и сохранении "гибнущей" системы, так как предоставляет большие возможности для любого пользователя при работе с консолью. Тем не менее необходимо соблюдать осторожность при его использовании на критичных машинах. Если же машина используется для разработок, то польза от этих команд огромная.