linuxkernelmodule打印指定进程栈信息_kubectl查看日志命令资源-CSDN文库

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在Linux系统中，内核模块（Kernel Module）是一种可加载的代码段，允许开发者扩展操作系统功能，而无需重新编译整个内核。本主题聚焦于如何编写一个内核模块来打印指定进程的栈信息，这对于调试和理解系统行为非常有用。我们将深入探讨Linux内核、进程管理以及如何在内核模块中实现这一功能。了解Linux内核模块的基本结构至关重要。一个简单的内核模块通常包括初始化函数（module_init）和退出函数（module_exit），它们分别在模块加载和卸载时被调用。内核模块需要包含`<linux/init.h>`和`<linux/module.h>`头文件，并使用`module_LICENSE()`, `module_AUTHOR()`, `module_DESCRIPTION()`宏定义许可证、作者和描述。接下来，我们要关注的是Linux进程和其内存布局。每个进程都有自己的虚拟地址空间，其中包括堆、栈、代码、数据等区域。栈用于存储函数调用时的参数、返回地址和局部变量。在内核空间，我们可以使用`task_struct`结构体来表示进程，它包含了进程的所有信息，包括其栈指针。要打印指定进程的栈信息，我们需要访问该进程的栈指针。这可以通过遍历`task_list`链表来实现，该链表包含了系统中所有活动的进程。获取到`task_struct`后，我们可以通过`task->mm`字段获取`mm_struct`，它包含了进程的内存管理信息，进一步通过`mm->task_stack`找到进程栈的起始地址。然后，我们可以使用`show_stack()`函数，它是一个内建的内核函数，用于打印栈帧信息。`show_stack()`需要一个任务结构体和一个空指针作为参数，它会递归地跟踪栈帧并打印出函数调用序列。通常，这个函数会被用于内核调试或异常处理。以下是一个简单的示例，展示如何在内核模块中实现这个功能： ```c #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/sched.h> static int __init print_stack_init(void) { struct task_struct *task; unsigned long stack; rcu_read_lock(); for_each_process(task) { if (task->pid == YOUR_DESIRED_PID) { stack = task_stack_page(task); show_stack(task, NULL); break; } } rcu_read_unlock(); return 0; } static void __exit print_stack_exit(void) { printk(KERN_INFO "Module unloaded\n"); } module_init(print_stack_init); module_exit(print_stack_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("Your Name"); MODULE_DESCRIPTION("A kernel module to print stack information of a specific process"); ``` 在这个例子中，你需要替换`YOUR_DESIRED_PID`为你要查询的进程ID。模块加载后，它将找到并打印出对应进程的栈信息。当模块卸载时，会显示一条消息表示模块已成功卸载。注意，由于内核编程的复杂性和安全性要求，直接操作进程栈需要格外小心，确保在访问时持有适当的锁，避免数据竞争和死锁。此外，这个过程可能涉及特权操作，因此在生产环境中应谨慎使用，避免对系统稳定性造成影响。总结来说，通过编写Linux内核模块并利用内建函数`show_stack()`，我们可以查看和分析指定进程的栈信息，这对于调试和性能优化具有重要意义。理解这个过程不仅有助于深入学习Linux内核，还能提升你在系统级编程方面的技能。

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show_stack

find.c 3KB

Makefile 152B

#include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/slab.h> #include <linux/init.h> #include <linux/uaccess.h> typedef void* ( *PShowStack )( struct task_struct *task, unsigned long *esp ); PShowStack pShowStack; static int __init init_my_module( void ); static void __exit exit_my_module( void ); static void *find_kernel_addr( const char *symbol ); int __init init_my_module( void ) { printk( KERN_INFO "begin to init module...\n" ); pShowStack = find_kernel_addr( "show_stack" ); printk( KERN_INFO "-----------------show stack------------\n" ); pShowStack( current, NULL ); printk( KERN_INFO "---------------------------------------\n" ); printk( KERN_INFO "-----------------dump stack------------\n" ); dump_stack(); printk( KERN_INFO "---------------------------------------\n" ); return 0; } void __exit exit_my_module( void ) { printk( KERN_INFO "begin to clear module...\n" ); } void * find_kernel_addr( const char *symbol ) { struct file *fp; char *buf; char *ptr_last, *ptr_start, *ptr_end; int iLen; long address; char sign; char name[ 128 ]; loff_t offset = 0; mm_segment_t old_fs; if( ( fp = filp_open( "/proc/kallsyms", O_RDONLY, FMODE_READ ) ) == NULL ) { printk( KERN_ERR "fail to open /proc/kallsyms\n" ); return NULL; } buf = kmalloc( sizeof( ( *buf ) ) * ( 1024 + 1 ), GFP_KERNEL ); if( buf == NULL ) { printk( KERN_ERR "kmalloc fail\n" ); filp_close( fp, NULL ); return NULL; } old_fs = get_fs(); set_fs( KERNEL_DS ); while( ( iLen = vfs_read( fp, buf, 1024, &offset ) ) > 0 ) { buf[ iLen ] = '\0'; ptr_start = buf; ptr_last = buf + strlen( buf ); memset( name, 0x00, sizeof( name ) ); if( ( ptr_last = strrchr( ptr_start, '\n' ) ) != NULL ) { ptr_last++; *ptr_last = '\0'; while( ( ptr_end = strchr( ptr_start, '\n' ) ) != NULL ) { /* a line */ *ptr_end = '\0'; if( strstr( ptr_start, symbol ) != NULL ) { /* it's possible that I hoped */ printk( KERN_INFO "to handle %s\n", ptr_start ); sscanf( ptr_start, "%lx %c %s", &address, &sign, name ); printk( KERN_INFO "%lx %c %s\n", address, sign, name ); if( strcmp( name, symbol ) == 0 ) { /* it is what I hoped */ break; } } /* another line */ ptr_start = ptr_end + 1; } } else { /* last line */ if( strstr( ptr_start, symbol ) != NULL ) { sscanf( ptr_start, "%lx %c %s", &address, &sign, name ); printk( KERN_INFO "%lx %c %s\n", address, sign, name ); } } if( strcmp( name, symbol ) == 0 ) { /* it's time to stop reading the file */ printk( KERN_INFO "find the address of %s: %lx\n", name, address ); break; } offset += ptr_last - buf; } set_fs( old_fs ); kfree( buf ); filp_close( fp, NULL ); printk( KERN_INFO "finish reading /proc/kallsyms, iLen=%d\n", iLen ); return strcmp( name, symbol ) == 0 ? ( void * )address : NULL; } module_init( init_my_module ); module_exit( exit_my_module ); MODULE_LICENSE( "GPL" ); MODULE_AUTHOR( "Jack Liu" );

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