Linux内核调试技术

开发Linux应用时经常需要对Linux内核进行裁剪或修改，由于操作系统内核的特殊性，不能用调试普通用户程序的方法调试内核。该文首先介绍了常用的Linux内核调试方法，分析了其优缺点，然后详细讲解了一种利用KGDB的远程Linux内核调试技术。

基于arm的嵌入式Linux内核调试技术

嵌入式Linux的开发和应用越来越广泛,其中一个重要环节就是Linux内核的调试。Kgdb是一种插桩式、纯软件的嵌入式Linux的内核调试工具,主要应用于i386体系结构中。分析了kgdb的原理和它的实现过程,并在目前使用比较广泛的arm板上对kgdb进行了移植,主要包括串口驱动,陷阱处理和调试命令的移植3个部分。

嵌入式Linux内核调试技术的研究与实现

为解决嵌入式Linux内核及驱动程序调试困难、方法单一等问题,运用插桩方案初步实现了一个具有基本调试功能灵活、可移植的插桩模块.该模块遵循GDB远程串行协议与宿主机调试器GDB进行交互,配合GDB的客户端功能,为嵌入式Linux内核调试提供了一个便捷、廉价的解决方案.

设备驱动故障注入方法的研究与实现

文章以Linux设备驱动为研究对象,提出了一种灵活可控的基于加载时函数调用指令检测替换及运行时自动恢复与交互式再触发相结合的故障注入模型,设计并实现了相应的故障注入原型。目标驱动模块的加载监测利用了内核事件通知链机制,故障注入采用了函数调用指令检测替换方法,目标函数集的设置综合运用了Shell程序命令行参数和内核模块加载时参数传入方式,故障再触发机制利用了内核调试伪文件系统。与其他故障注入工具相比,该原型系统存储开销小,灵活性和可用性更佳,能够更加高效地进行健壮性和可靠性的测试验证。

一种以内核调试分析实验为线索的操作系统原理授课法

原理与实践的紧密结合是操作系统课程教学的一个难点,提出一种应对此问题的操作系统授课方法,该方法以对操作系统内核运行轨迹的调试分析为线索,来组织对操作系统原理知识的讲授,原理与实验相互交织,又各自成体系,从而使学生既懂原理又懂实践。多年的教学实践表明,此方法可将抽象的操作系统原理具体化,降低教与学的难度。

基于LKM的嵌入式Linux内核调试模型及实现

为了克服嵌入式Linux调试领域中的插桩模型的缺点,该文在LKM技术的基础之上,引入了“寄生技术”,提出了一种嵌入式Linux内核调试模型,实现了调试代理的功能。实验表明,该模型降低了寄生代码与嵌入式Linux内核的耦合度,减少了对嵌入式Linux内核的修改量,提供了更为灵活的扩展机制和更容易移植的条件。

基于内核分析的操作系统课程实验教学方法探索

分析了操作系统课程实验教学的特点和存在的不足,提出了一种基于内核分析的实验课教学方法。描述了这种方法的特点、教学过程,给出了实验环境的搭建方法。实践证明,基于该方法开展实验教学,有利于学生掌握操作系统相关的概念和方法,能够引导学生从系统软件角度分析和解决问题。

基于arm平台的KGDB内核调试技术应用

文章简要分析了kgdb的原理和它的实现过程,并在目前使用比较广泛的arm板上对kgdb进行了移植,主要包括串口驱动,陷阱处理和调试命令的移植三个部分.

嵌入式内核远程调试系统的研究与应用

传统的基于嵌入式Linux的调试系统不能满足嵌入式操作系统多样性的需求。针对这种情况,从嵌入式操作系统内核和调试代理两个方面详细阐述嵌入式远程调试工具的实现机制,提出一种嵌入式远程调试架构,分析嵌入式操作系统内核对远程调试的支持并详细研究了这些接口的实现原理,此外还研究调试代理的事件驱动机制,提出了事件驱动机制的改进方法。最后在嵌入式操作系统aCoral上实现了嵌入式多线程远程调试系统并对其进行功能验证。结果表明该系统具有功能强大、稳定性强、可扩展性好等特点。

基于ARM9的UDA1341驱动在Linux下移植方法

嵌入式系统的驱动程序是应用程序与嵌入式系统硬件之间的一个中间接口层,操作系统只有通过这个接口,才能控制硬件设备工作。在嵌入式系统开发过程中,音频设备的驱动程序移植问题非常多,为了系统化地解决移植过程中遇到的各类问题,针对已经建立的S3C2410硬件平台,在嵌入式Linux平台上移植UDA1341声卡驱动,分析了UDA1341芯片的技术特点和音频驱动程序主要模块的设计思路,总结了驱动程序在嵌入式系统平台上的移植方法和步骤,分析并解决了移植通用UDA1341驱动程序过程中遇到的各类问题,并且通过了具体测试(实现了音频设备的所有功能,如录音、音量控制等),取得了较好效果。

基于内核级程序快照的软件调试框架

现代软件的功能需求越来越多样,软件编制规模越来越大,但隐藏其中的代码错误也随之增长.与此同时,种类丰富的外设、高级程序语言特性、现代处理器特性等因素的出现,却使得软件的错误诊断变得更加困难.提出一种基于内核级程序快照的软件调试框架(简称Sydump).Sydump扩展了操作系统内核以记录程序运行时信息,并提供一套用户态工具帮助程序员进行诊断.使用Sydump框架进行调试无需重新执行程序,不仅减轻了开发人员的负担,而且能够方便处理场景难以复现的软件错误.通过充分挖掘x86体系结构特性,Sydump无需专用硬件即可高效运行,具有很强的实用性.实验结果表明,Sydump仅带来很低的性能损耗,能够在实际部署中监控长期运行的服务器程序.

KGDB在基于ARM Linux的嵌入式系统中的应用

分析了KGDB的工作原理,讨论了KGDB在ARM Linux嵌入式系统上的实现,并以三星S3C2410处理器为例,给出了使用KGDB在ARM Linux上调试内核及模块的方法。该方法可移植性强,为在ARM Linux上从事内核及驱动程序开发的人员提供了源码级调试的有效手段。

一种基于应用开发平台的内核调试环境

分析了现有操作系统内核调试方法的优缺点。为简化内核开发过程,提出了一种使用应用开发工具调试操作系统内核的新方法,并构造了相应的内核调试框架。研究了在应用开发环境中调试内核的关键技术,包括中断模拟、异常处理、多道程序执行环境的建立等。

Netfilter数据转发性能测试与研究

从Netfilter工作流程和具体实验,分析不同环境下Linux软路由的各方面性能差异,以及大负荷网络环境下数据包丢失的原因,提出针对数据流量较大的网络环境下Linux内核及Netfilter模块的调整方法。改进后的Linux在数据转发性能上有较大提高,分析结果为Linux软路由的应用前景提供了依据。

内存管理单元的原理及电路设计

基于翻译后援缓冲器(TLB)的内存管理单元(MMU),主要完成虚拟地址到物理地址的转换、内存保护、在不同操作模式下的内存管理等功能。文中重点讲述了MMU的功能、组织和接口,以及其中主要组成部分电路结构。

针对内核非控制数据攻击的在线检测方法研究

操作系统安全是计算机系统安全的基础保障和前提条件,而操作系统安全则主要依赖于系统内核的安全。针对内核的非控制数据攻击是指通过篡改内核中的某些关键数据结构,诱发内核出现漏洞和产生一系列稳定性问题,从而严重影响操作系统乃至整个计算机系统的安全。提出一种基于Kprobes内核调试机制和监视器内核线程的在线检测方法,前者用于监控内核关键函数的执行和检查相关动态性数据结构的一致性,后者通过设立专门的内核线程实现静态性内核数据结构的持续监测和不变性验证。然后在Linux平台上运用C语言设计实现了相应的内核非控制数据攻击在线检测器KNCDefender,进行了一系列验证实验和性能测试实验。实验结果表明,该方法是完全轻量级的,并能够及时检测出针对内核的各种非控制数据攻击。

Linux系统内核调试的研究

针对嵌入式Linux内核和驱动程序的调试困难,必须对Linux内核和驱动程序进行裁减、移植和调试。文中主要讲述如何使用JEDI-ⅡJTAG仿真器与调试器进行嵌入式Linux内核的调试,为嵌入式Linux内核调试提供了一个便捷、高效的解决方案。