初步认识Linux oops 消息

痛定思痛。 2022-11-19 11:24 200阅读 0赞

oops是英语口语"糟糕"的意思,当LINUX 内核发生严重错误时，比如内存段错误时，将会提示一大段信息。  
    Oops提示信息相当多，包括出问题时的，各个常用寄存器的值，调用的堆栈，以及出错的可能原因。

**oops 的格式**  
  内核的文档里的详细的Oops的说明，的名字是  
  Documentation/oops-tracing.txt  
  http://www.mjmwired.net/kernel/Documentation/oops-tracing.txt

oops第一段出错是内存page地址,  
  例如提示，   
  Unable to handle kernel NULL pointer dereference at virtual address 00000000  
pgd = c7510000  
  往往表示碰到空指针了。  
    
第二段出错时是寄存器的快照，不同CPU显示不同情况；  
   其中基本上所有CPU都会有的PC寄存器(Program counter register),它保存最后出问题的地址。  
   LR保存着函数返回地址。这里就比较容易看出是谁出问题  
   例如，  
   <8>PC is at memcpy+0x48/0x330  
   <8>LR is at s3c\_fimc\_v4l2\_enum\_fmt\_vid\_cap+0x44/0x4c  
  这里可以看出，最后出问题代码在 memcpy里，而它是被s3c\_fimc\_v4l2\_enum\_fmt\_vid\_cap调用。结合前面的原因，可以知道应该是在memcpy里碰到空指针。  
   函数名后面的两个数字，第一个是调用偏移量，第二个是函数总尺寸。

最重要是第三段，即可出错的调用堆栈(Call Trace).从这里即可推算出错的所在函数,

**oops消息产生机制**  
    oops（也称 panic），称程序运行崩溃，程序崩溃后会产生oops消息。应用程序或内核线程的崩溃都会产生oops消息，通常发生oops时，系统不会发生死机，而在终端或日志中打印oops信息。

当使用NULL指针或不正确的指针值时，通常会引发一个 oops 消息，这是因为当引用一个非法指针时，页面映射机制无法将虚拟地址映像到物理地址，处理器就会向操作系统发出一个"页面失效"的信号。内核无法"换页"到并不存在的地址上，系统就会产生一个"oops"。

oops 显示发生错误时处理器的状态，包括 CPU 寄存器的内容、页描述符表的位置，以及其一些难理解的信息。这些消息由失效处理函数（arch/\*/kernel/traps.c）中的printk 语句产生。较为重要的信息就是指令指针（EIP），即出错指令的地址。

由于很难从十六进制数值中看出含义，可使用符号解析工具klogd。klogd 守护进程能在 oops 消息到达记录文件之前对它们解码。klogd在缺省情况下运行并进行符号解码。

Linux内核提供了调用，允许程序决定装载哪些模块和它们在内存中位置。通过这些系统调用，klogd守护进程生成一张符号表用于调试发生在可装载模块中的保护错误。内核模块的装载或者卸载都会自动向klogd发送信号，klogd可将内核模块符号的地址动态翻译为符号字符串。

下面来搞2个错误程序，看一下oops消息的基本情况；

先看test1.c；

#include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    
    int main()
    {
        char *p = (char *) malloc(100);
    	strcpy(p, "hello");
    	free(p);   // p 所指的内存被释放，但是p所指的地址仍然不变
    
    	if(p != NULL)      // 没有起到防错作用
    	{
    	    strcpy(p, "world");      // 出错
    	}
     
     	getchar();
        return 0;
    }

此程序应该出错，因为p已释放，然后执行了strcpy(p, "xxxx")； 但是没有产生dump；

再看test2.c；

#include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
        *(int *)0 = 0;
        
        getchar();
        return 0;
    }

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JjYm9ibzIxY24_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

test2.exe崩溃了，产生了dump；

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JjYm9ibzIxY24_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

在exe目录下生成了一个dump文件；格式和内容如前所述；有时间再细看；

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