linux oops 消息

大部分 bug 以解引用 NULL 指针或者使用其他不正确指针值来表现自己的. 此类 bug 通 常的输出是一个 oops 消息.

处理器使用的任何地址几乎都是一个虚拟地址,通过一个复杂的页表结构映射为物理地址 (例外是内存管理子系统自己使用的物理地址). 当解引用一个无效的指针,分页机制无法 映射指针到一个物理地址,处理器发出一个页错误给操作系统. 如果地址无效,内核无法 "页入"缺失的地址; 它(常常)产生一个 oops 如果在处理器处于管理模式时发生这个情况.

一个 oops 显示了出错时的处理器状态,包括 cpu 寄存器内容和其他看来不可理解的信息. 消息由错误处理的 printk 语句产生( arch/*/kernel/traps.c )并且如同前面 "printk" 一节中描述的被分派.

我们看一个这样的消息. 这是来自在运行 2.6 内核的 PC 上一个 NULL 指针导致的结果. 这里最相关的信息是指令指针(EIp),错误指令的地址.

Unable to handle kernel NULL pointer dereference at virtual address 00000000 prinTing eip:

d083a064

Oops: 0002 [#1] SMP

cpu:  0

EIP:  0060:[<d083a064>]  not tainted EFLAGS: 00010246          (2.6.6)

EIP is at faulty_write+0x4/0x10 [faulty]

eax: 00000000  ebx: 00000000  ecx: 00000000  edx: 00000000

esi: cf8b2460  edi: cf8b2480  ebp: 00000005  esp: c31c5f74 ds: 007b          es: 007b  ss: 0068

Process bash (pid: 2086,threadinfo=c31c4000 task=cfa0a6c0)

Stack: c0150558 cf8b2460 080e9408 00000005 cf8b2480 00000000 cf8b2460 cf8b2460 fffffff7 080e9408 c31c4000 c0150682 cf8b2460 080e9408 00000005 cf8b2480 00000000 00000001 00000005 c0103f8f 00000001 080e9408 00000005 00000005

Call Trace:

[<c0150558>] vfs_write+0xb8/0x130 [<c0150682>] sys_write+0x42/0x70 [<c0103f8f>] syscall_call+0x7/0xb

Code: 89 15 00 00 00 00 c3 90 8d 74 26 00 83 ec 0c b8 00 a6 83 d0

写入一个由坏模块拥有的设备而产生的消息,一个故意用来演示失效的模块. faulty.c 的 write 方法的实现是琐细的:

ssize_t faulty_write (struct file *filp,const char user *buf,size_t count,loff_t *pos)

{

/* make a simple fault by dereferencing a NULL pointer */

*(int *)0 = 0; return 0;

}

如你能见,我们这里做的是解引用一个 NULL 指针. 因为 0 一直是一个无效的指针值,一个错误发生,由内核转变为前面展示的 oops 消息. 调用进程接着被杀掉.

错误模块有不同的错误情况在它的读实现中:

ssize_t faulty_read(struct file *filp,char   user *buf,loff_t

*pos)

{

int ret;

char stack_buf[4];

/* Let‘s try a buffer overflow */ memset(stack_buf,0xff,20);

if (count > 4)

count = 4; /* copy 4 bytes to the user */ ret = copy_to_user(buf,stack_buf,count);

if (!ret)

return count; return ret;

}

这个方法拷贝一个字串到一个本地变量; 不幸的是,字串长于目的数组. 当函数返回时导 致的缓存区溢出引起一次 oops . 因为返回指令使指令指针到不知何处,这类的错误很难 跟踪,并且你得到如下的:

EIP: 0010:[<00000000>]

Unable to handle kernel paging request at virtual address ffffffff

prinTing eip: ffffffff

Oops: 0000 [#5] SMP

cpu:  0

EIP:  0060:[<ffffffff>]  not tainted EFLAGS: 00010296          (2.6.6)

EIP is at 0xffffffff

eax: 0000000c ebx: ffffffff ecx: 00000000 edx: bfffda7c esi: cf434f00 edi: ffffffff ebp: 00002000  esp: c27fff78 ds: 007b  es: 007b  ss: 0068