如何调试linux驱动

调试 Linux 驱动是内核开发中非常重要、也最容易踩坑的一环。下面从准备、常用手段、典型流程、常见工具几个层面系统地讲一下。

一、调试前的准备

1. 使用合适的内核配置

在编译内核或驱动时，确保开启以下选项：

CONFIG_DEBUG_KERNEL=y
CONFIG_DEBUG_INFO=y
CONFIG_KALLSYMS=y
CONFIG_DEBUG_DRIVER=y
CONFIG_DYNAMIC_DEBUG=y
CONFIG_MAGIC_SYSRQ=y

如果是学习/调试：

CONFIG_DEBUG_STACKOVERFLOW=y
CONFIG_DEBUG_SPINLOCK=y
CONFIG_PROVE_LOCKING=y

2. 使用 printk 是最基本的手段

驱动中最常用的调试方式：

printk(KERN_DEBUG "my_driver: reg=%x\n", reg);

查看日志：

dmesg
dmesg -w   # 实时查看

日志级别（从高到低）：

KERN_EMERG > ALERT > CRIT > ERR > WARNING > NOTICE > INFO > DEBUG

控制控制台日志级别：

echo 8 > /proc/sys/kernel/printk

二、动态调试（推荐）

1. 动态调试（dynamic debug）

不需要重新编译驱动：

# 打开某个文件的调试
echo 'file my_driver.c +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control

# 打开某个函数
echo 'func my_probe +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control

查看输出：

dmesg

三、使用 /sys 和 /proc 调试接口

1. 创建调试节点

static ssize_t debug_show(struct device *dev,
                          struct device_attribute *attr, char *buf)
{
    return sprintf(buf, "debug info\n");
}
DEVICE_ATTR_RO(debug);

用户态访问：

cat /sys/class/mydev/debug

四、使用 GDB + KGDB（内核级调试）

1. KGDB（串口 / 网络）

适合死机、Oops、卡死等严重问题。

内核配置：

CONFIG_KGDB=y
CONFIG_KGDB_SERIAL_CONSOLE=y

启动参数（示例）：

kgdboc=ttyS0,115200 kgdbwait

主机端：

gdb vmlinux
target remote /dev/ttyS0

五、Oops / Panic 分析（非常重要）

1. 常见错误类型

• NULL pointer dereference
• Use after free
• Stack overflow
• Lock deadlock

2. 分析 Oops

dmesg

关键字段：

RIP: xxx
Call Trace:

使用 addr2line：

addr2line -e vmlinux 0xffffffff81234567

或使用 gdb：

gdb vmlinux
list *(func+0x50)

六、使用 Ftrace（函数跟踪，强烈推荐）

1. 基本使用

cd /sys/kernel/debug/tracing
echo function > current_tracer
echo my_probe > set_ftrace_filter
echo 1 > tracing_on
# 触发驱动
cat trace

2. 跟踪函数调用关系

echo function_graph > current_tracer

七、使用 perf（性能 & 调用分析）

perf record -g insmod mydrv.ko
perf report

适合：

• 驱动性能问题
• 中断处理耗时
• 锁竞争

八、常见调试流程（实战思路）

驱动加载失败

1. dmesg 看 Oops / 错误信息
2. 检查 probe() 返回值
3. 确认设备树 / 资源（IRQ、IO、MMIO）

驱动运行时异常

1. printk 定位大致位置
2. ftrace 看函数调用
3. kgdb 断点调试

系统卡死

1. SysRq 键

   echo t > /proc/sysrq-trigger   # 查看进程栈
   echo p > /proc/sysrq-trigger   # panic
   

2. KGDB 断点

九、推荐调试组合（经验）

如果你愿意，可以告诉我：

• 你调试的是 字符设备 / 块设备 / 网络驱动 / USB / PCI？
• 是 加载失败 / 运行时崩溃 / 功能异常？

我可以直接给你针对性的调试步骤和示例代码。