Formation Debug Kernel

Le point commun de toute plate-forme exploitée sous Linux, serveur, poste de travail, matériel embarqué, est sans aucun doute le noyau Linux. Les tests ou la mise en oeuvre de telles plate-formes dans des conditions plus ou moins extrêmes ou sur du matériel plus ou moins exotique conduisent assez fréquemment à des situations de blocage partiel (oops) ou total (panic) du noyau.

Cette formation Debug Kernel propose d’explorer avec le participant le système qui sous-tend le fonctionnement du noyau pour mieux l’appréhender et connaître les sources d’information liées.

Elle propose également des outils et des méthodes pour collecter les informations nécessaire à la dernière phase qui consiste en l’analyse du problème rencontré. Le participant est alors capable soit de corriger le dysfonctionnement soit de transmettre l’ensemble de ces informations au niveau compétent en faisant ainsi gagner du temps sur cette phase d’analyse.

Objectif opérationnel : 

Collecter de manière exhaustive les informations liées à un dysfonctionnement du noyau et analyser les informations ainsi recueillies. 

Objectifs pédagogiques :

Concrètement, cette formation Debug Kernel vous apporte les connaissances et compétences nécessaires pour :

• Connaître les sources d’information relatives au fonctionnement du noyau Linux
• Savoir collecter de manière exhaustive les informations liées à un dysfonctionnement du noyau
• Savoir analyser les informations ainsi recueillies

Public :

Ce cours Debug Kernel cible prinicpalement les développeurs Linux.

Prérequis :

Pour suivre cette formation Debug Kernel dans des conditions optimales, il est nécessaire d'avoir une certaine connaissance du système Linux, ainsi que des connaissances de base en langage C.

Systèmes de fichiers et debug

Système de fichiers virtuel procfs
Système de fichiers virtuel sysfs
Collecter des informations de debug avec debugfs
Stocker des informations de manière persistante avec pstore

Debug user space

Récupérer un core dump
Utiliser gdb
Détection de head corruption avec heap / alloc

Erreurs kernel et dialogue avec le noyau

cktrace
warn
Kernel tainted – liste des flags
oops
panic
bug

Configurer son kernel pour améliorer le debug

debug info
kdump / kexec
Configuration de spin lock, mutex, utilisation de locks
printk

Les outils de debug kernel

system.map
Mettre en place une console série
Spécificités de l’utilisation d’une console série sous Xen
Mise en place d’une netconsole
Utiliser qemu pour debugger
kgbd (port série)
crash / kdump
De l’importance de l’appareil photo
Tracing / ftrace
Quelques paramètres kernel utiles :
panic=oops, vga=, earlyprintk=, ignore_loglevel, initcall_debug, log_buf_len

Analyser les informations recueillies

Identifier des adresses mémoire avec addr2line
gdb, le couteau suisse du débogage
Un outil d’analyse dédié au kernel : crash
Outil d’aide à l’analyse : printk
Définir un format de message avec pr_*
Extraire le device et son driver avec dev_*
printk versus dev_* ?

La formation alterne apports théoriques et mise en applications de chaque notion abordée.
Les participants travailleront à la fois sur des rapports de bugs réels mais aussi sur des simulations de crash grâce à l’émulateur qemu.

Il sera également fait appel à l’expérience des participants qui pourront proposer des informations relatives à une problématique rencontrée.