zoukankan      html  css  js  c++  java
  • Linux内核(14)

    人生就是一个茶几,上面摆满了杯具。内核也是一个大茶几,不过它上面的杯具是一个个的bug。确定bug什么时候被引入是一个很关键的步骤,在这个定位bug的过程中,不论有意或无意,都会很自然地用到二分查找的方法。

    二分查找法的基本原理

    对于二分查找法,我们不会也不应该会感到陌生。作为一种高效的查找算法,它曾出现在我们的数据结构课堂里,出现在一次又一次的面试里,更是会频繁地应用在我们的代码里。在我们所接触到的各种算法里,它可以说是最为大众化、最充满生活智慧的一个,很多人并不知道二分查找法的概念,却能够在生活中熟练的去应用。

    比如,一个工人要维修一条10km长的电话线,首先他需要定位出故障所在,如果沿着线路一小段一小段地查找,显然非常得困难,每查一个点都要爬一次电线杆,10km长的距离会有大约200多根电线杆。假设电线两端分别为A、B,这时他会很自然地首先从中间的C开始查起,用话机向两端测试时,发现AC段正常,故而断定故障在BC段,再到BC段的中点D,如果发现BD段正常,则故障在CD段,然后再到CD的中间点E查找,这样每查一次,就可以把待查线路的长度缩减一半,因而经过7次查找,就可以将故障发生的范围缩小到50~100m左右,即在一两根电线杆附近。如此一来要节省很多的精力与时间。

    这是二分查找法在生活中的一个典型应用,实际上,查找内核的bug与查找电话线的故障相比,本质上都是相同的,并没有高深到哪里去,都是首先要定位出故障的位置,然后去解决它。

    比如你在使用某个版本的内核时,发现了一个内核bug,这时你需要知道它究竟是在应用哪个补丁时被引入的,如果一个一个的去还原那些补丁,每还原一个补丁就要测试一次内核,那么必然会浪费过多的时间,而应用二分查找法,首先确定一个肯定没有出现该bug的内核版本,然后去测试位于这两个版本中间的那个版本,这样重复筛选,就能够很容易的定位出是从哪个版本开始出现了这个bug。

    printk()

    printk()应该是每一个驱动开发者最为亲密的伙伴了,我们常常将它与二分查找法结合在一起寻找代码中发生问题的位置。

    通常情况下,对于代码中的两个printk()语句,如果一个正常执行,而另一个没有被执行,就说明问题发生在这两个printk()之间,接下来就可以在这个范围内应用二分查找法定位有问题的代码。

    1. printk()与printf()

    用户空间有printf(),内核空间有printk(),它们就如代表善与恶的命运双生子,即使长相功能如何的接近,都不能在代码中共存。

    对于我们来说,最容易犯的错误是,在需要printk()的地方误用了printf(),而在需要printf()的地方却又误用了printk(),通常这都不会是因为不知道它们的区别,而只是习惯使然。民间流传有这样的说法:当你在编写用户空间应用程序的时候,下意识写出的都是printk(),那么就说明你是个标准的内核开发者了。

    2. printk()的消息级别

    printk()与printf()的一个重要区别就是前者可以指定消息的打印级别,内核根据这个指定的级别来决定是否将消息打印到终端上。如下表所示,printk()共有8个级别。

    级别

    描述

    KERN_EMERG

    紧急情况,系统可能会崩溃

    KERN_ALERT

    必须立即响应

    KERN_CRIT

    临界情况

    KERN_ERR

    错误信息

    KERN_WARNING

    警告信息

    KERN_NOTICE

    普通的但可能需要注意的信息

    KERN_INFO

    提示性信息

    KERN_DEBUG

    调试信息

    如果没有指定消息的级别,printk()会使用默认的DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL(通常是KERN_WARNING)。

    3. 控制台的日志级别(console_loglevel)

    当printk指定的消息级别小于指定的控制台日志级别时,消息的内容就会显示在该控制台上。控制台的日志级别定义在include/linux/kernel.h文件中,默认为DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL(值等于7),也就是说默认情况下,比KERN_DEBUG级别高的printk()消息内容都可以在控制台上显示。

    我们可以执行下面的命令使任何级别的printk()消息都被打印在终端上

    $ echo 8 > /proc/sys/kernel/printk

    4. printk()的变体

    内核在include/linux/kernel.h文件中提供了两个printk()的变体pr_debug和pr_info,它们的定义为:

    235 #define pr_debug(fmt,arg...) /

    236 printk(KERN_DEBUG fmt,##arg)

    244 #define pr_info(fmt,arg...) /

    245 printk(KERN_INFO fmt,##arg)

    5. printk()不是万能的

    printk()虽然很好用,但它并不是万能的,在系统启动时,终端还没有初始化之前,它并不能被使用,不过如果不是在调试系统的启动过程的话,这并不能算是个问题。

    其实内核提供了一个printk()的变体early_printk(),专门用于在系统启动的初期在终端上打印消息,它与printk()的区别仅仅在于名字的不同以及它能够更早地工作。

  • 相关阅读:
    poj 2485 Highways 最小生成树
    hdu 3415 Max Sum of MaxKsubsequence
    poj 3026 Borg Maze
    poj 2823 Sliding Window 单调队列
    poj 1258 AgriNet
    hdu 1045 Fire Net (二分图匹配)
    poj 1789 Truck History MST(最小生成树)
    fafu 1181 割点
    减肥瘦身健康秘方
    人生的问题
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/alantu2018/p/8448818.html
Copyright © 2011-2022 走看看