Linux驱动调试的Debugfs的使用简介

2024-06-17 07:48

本文主要是介绍Linux驱动调试的Debugfs的使用简介,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

DebugFS,顾名思义,是一种用于内核调试的虚拟文件系统,内核开发者通过debugfs和用户空间交换数据。类似的虚拟文件系统还有procfs和sysfs等,这几种虚拟文件系统都并不实际存储在硬盘上,而是Linux内核运行起来后才建立起来。

通常情况下,最常用的内核调试手段是printk。但printk并不是所有情况都好用,比如打印的数据可能过多,我们真正关心的数据在大量的输出里不是那么一目了然;或者我们在调试时可能需要修改某些内核变量,这种情况下printk就无能为力,

而如果为了修改某个值重新编译内核或者驱动又过于低效,此时就需要一个临时的文件系统可以把我们需要关心的数据映射到用户空间。在过去,procfs可以实现这个目的,到了2.6时代,新引入的sysfs也同样可以实现,但不论是procfs或是sysfs,

用它们来实现某些debug的需求,似乎偏离了它们创建的本意。比如procfs,其目的是反映进程的状态信息;而sysfs主要用于Linux设备模型。不论是procfs或是sysfs的接口应该保持相对稳定,因为用户态程序很可能会依赖它们。当然,

如果我们只是临时借用procfs或者sysfs来作debug之用,在代码发布之前将相关调试代码删除也无不可。但如果相关的调试借口要在相当长的一段时间内存在于内核之中,就不太适合放在procfs和sysfs里了。故此,debugfs应运而生。

  在调试linux驱动的时候,可以用debugfs来调试,debugfs类似字符设备驱动一样,甚至更简单,不需要主设备号次设备号等等,只需要实现一个file_operations,然后通过debugfs_create_file就可以在debugfs中建立一个文件结点,就像字符设备驱动那样,只需要对这个文件结点进行open就可以进行read、write、ioctl,等等操作,这些操作对应到我们在驱动里为debugfs准备的file_operations.

  让内核支持DEBUGFS,使能宏CONFIG_DEBUG_FS,在内核配置中选中,一般是在Kernel hacking中:

  在实际的使用中,举个例子来说明,在调试GPIO驱动的时候,我们可以通过debugfs来调试:

  首先定义一个file_operations:

  staticconst struct file_operations gpiolib_operations = {

  .open = gpiolib_open,

  .read = gpiolib_read,

  .write = gpiolib_write,

  .llseek = seq_lseek,

  .release = single_release,

  };

  然后,建立一个debugfs文件结点:

  (void)debugfs_create_file("gpio", S_IFREG | S_IRUGO,

  NULL, NULL, &gpiolib_operations);

  在实际的驱动中,建立debugfs文件结点一般在驱动初始化的时候。

  根据我们的调试需要,实现读写操作,一般用得比较多的是read和write操作,所以在gpiolib_read和gpiolib_write里加入我们的调试代码。调用GPIO驱动的时候,我的想法是,给GPIO结点发一个读指令,那么就得传入的gpio号的状态,给GPIO结点发一个写指令,那么就根据传入的参数设置gpio的状态。于是,我只需要实现write函数:

  staticssize_t gpiolib_write(struct file *file, const char __user *buf,size_t size, loff_t *ppos)

  {

  charinfo[255];

  int port=0,value=0;

  memset(info,0, 255);

  copy_from_user(info,buf, size);

  printk("gpio:%s\n",info);

  if((info[0]>= '0') && (info[0] <= '9')){

  port= (info[0] - 48)*10;

  if((info[1]>= '0') && (info[1] <= '9')){

  port+= (info[1] - 48);

  if(info[2]== ' '){

  if(info[3] == 'w'){

  value = (info[4] =='0')?0:1;

  }

  }

  }

  }

  if(info[3]== 'r'){

  gpio_direction_input(port);

  printk("gpio%dstatus = %d\n", port, __gpio_get_value(port));

  }elseif(info[3] == 'w'){

  printk("write%d to gpio%d\n", value, port);

  gpio_direction_output(port,value);

  __gpio_set_value(port,value);

  }

  returnsize;

  }

  这段代码的意思,根据传入的参数info作相应的操作,info的格式是:

  info[0]和info[1]分别代表gpio号的十位和个位;

  info[2]必须为空格;

  info[3]为读写性质,'w'为写,'r'为读;

  info[4]如果为写,那么它表示写的状态。

  这样就可以在驱动加载之后,用shell命令echo来进行调试了。

  例如gpio号为57的端口控制蜂鸣器,gpio号为37的端口连接按键,那么:

  蜂鸣器发声:echo 57 w1 > gpio

  蜂鸣器停止:echo 57 w0 > gpio

  读取按键状态:echo 37 r > gpio

  那么这个gpio文件结点在哪呢?

  内核启动后会把debugfs文件系统挂载到/sys/kernel/debug目录下,我们的gpio文件结点就在这里。

  如果没有找到,那么可以手动挂载mount-t debugfs none /mnt,这样就挂载到/mnt目录下了。


这篇关于Linux驱动调试的Debugfs的使用简介的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1068859

相关文章

使用Python将PDF表格自动提取并写入Word文档表格

《使用Python将PDF表格自动提取并写入Word文档表格》在实际办公与数据处理场景中,PDF文件里的表格往往无法直接复制到Word中,本文将介绍如何使用Python从PDF文件中提取表格数据,并将... 目录引言1. 加载 PDF 文件并准备 Word 文档2. 提取 PDF 表格并创建 Word 表格

使用Python实现局域网远程监控电脑屏幕的方法

《使用Python实现局域网远程监控电脑屏幕的方法》文章介绍了两种使用Python在局域网内实现远程监控电脑屏幕的方法,方法一使用mss和socket,方法二使用PyAutoGUI和Flask,每种方... 目录方法一:使用mss和socket实现屏幕共享服务端(被监控端)客户端(监控端)方法二:使用PyA

Python使用Matplotlib和Seaborn绘制常用图表的技巧

《Python使用Matplotlib和Seaborn绘制常用图表的技巧》Python作为数据科学领域的明星语言,拥有强大且丰富的可视化库,其中最著名的莫过于Matplotlib和Seaborn,本篇... 目录1. 引言:数据可视化的力量2. 前置知识与环境准备2.1. 必备知识2.2. 安装所需库2.3

Python数据验证神器Pydantic库的使用和实践中的避坑指南

《Python数据验证神器Pydantic库的使用和实践中的避坑指南》Pydantic是一个用于数据验证和设置的库,可以显著简化API接口开发,文章通过一个实际案例,展示了Pydantic如何在生产环... 目录1️⃣ 崩溃时刻:当你的API接口又双叒崩了!2️⃣ 神兵天降:3行代码解决验证难题3️⃣ 深度

Linux内核定时器使用及说明

《Linux内核定时器使用及说明》文章详细介绍了Linux内核定时器的特性、核心数据结构、时间相关转换函数以及操作API,通过示例展示了如何编写和使用定时器,包括按键消抖的应用... 目录1.linux内核定时器特征2.Linux内核定时器核心数据结构3.Linux内核时间相关转换函数4.Linux内核定时

Linux镜像文件制作方式

《Linux镜像文件制作方式》本文介绍了Linux镜像文件制作的过程,包括确定磁盘空间布局、制作空白镜像文件、分区与格式化、复制引导分区和其他分区... 目录1.确定磁盘空间布局2.制作空白镜像文件3.分区与格式化1) 分区2) 格式化4.复制引导分区5.复制其它分区1) 挂载2) 复制bootfs分区3)

python中的flask_sqlalchemy的使用及示例详解

《python中的flask_sqlalchemy的使用及示例详解》文章主要介绍了在使用SQLAlchemy创建模型实例时,通过元类动态创建实例的方式,并说明了如何在实例化时执行__init__方法,... 目录@orm.reconstructorSQLAlchemy的回滚关联其他模型数据库基本操作将数据添

Spring配置扩展之JavaConfig的使用小结

《Spring配置扩展之JavaConfig的使用小结》JavaConfig是Spring框架中基于纯Java代码的配置方式,用于替代传统的XML配置,通过注解(如@Bean)定义Spring容器的组... 目录JavaConfig 的概念什么是JavaConfig?为什么使用 JavaConfig?Jav

Java使用Spire.Doc for Java实现Word自动化插入图片

《Java使用Spire.DocforJava实现Word自动化插入图片》在日常工作中,Word文档是不可或缺的工具,而图片作为信息传达的重要载体,其在文档中的插入与布局显得尤为关键,下面我们就来... 目录1. Spire.Doc for Java库介绍与安装2. 使用特定的环绕方式插入图片3. 在指定位

Springboot3 ResponseEntity 完全使用案例

《Springboot3ResponseEntity完全使用案例》ResponseEntity是SpringBoot中控制HTTP响应的核心工具——它能让你精准定义响应状态码、响应头、响应体,相比... 目录Spring Boot 3 ResponseEntity 完全使用教程前置准备1. 项目基础依赖(M