不再懼怕Linux內(nèi)核panic (二) 認(rèn)識(shí)DWARF

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前言

接《不再懼怕Linux內(nèi)核panic (一)》系列

當(dāng)內(nèi)核發(fā)生panic之后，事后要想根據(jù)debug信息，推導(dǎo)源碼位置/行號(hào)等調(diào)試信息時(shí)，就不得不提到 DWARF?格式的調(diào)試信息，依稀記得曾經(jīng)我們就碰過(guò)一次因DWARF版本適配不對(duì)導(dǎo)致調(diào)試信息不全，阻塞了panic問(wèn)題分析，出現(xiàn)進(jìn)而阻塞了項(xiàng)目進(jìn)度的情況。今天就了解一下?DWARF。

正文

DWARF（Debugging With Attributed Record Formats）是一種廣泛使用的調(diào)試信息格式，它被編譯器用來(lái)在編譯程序時(shí)生成關(guān)于源代碼結(jié)構(gòu)、類型信息、變量、函數(shù)、源代碼行號(hào)映射等調(diào)試信息。這些信息對(duì)于調(diào)試器來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，因?yàn)樗试S開(kāi)發(fā)者在沒(méi)有源代碼的情況下也能理解程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且可以在源代碼級(jí)別進(jìn)行調(diào)試。

關(guān)系說(shuō)明：

Linux: 在Linux系統(tǒng)上，大多數(shù)編譯器（如GCC）默認(rèn)使用DWARF格式來(lái)生成調(diào)試信息。這些信息被嵌入到可執(zhí)行文件或動(dòng)態(tài)庫(kù)中，使得GDB等調(diào)試器能夠解析這些信息，為開(kāi)發(fā)者提供源代碼級(jí)別的調(diào)試體驗(yàn)。

ARM:?DWARF是一種與體系結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的格式，這意味著它不僅限于特定的CPU架構(gòu)，包括ARM在內(nèi)的各種架構(gòu)的程序都可以使用DWARF來(lái)存儲(chǔ)調(diào)試信息。無(wú)論是ARM32還是ARM64（AArch64）架構(gòu)，DWARF都支持良好，確保跨平臺(tái)的調(diào)試能力。

編譯器: 編譯器如GCC、Clang等負(fù)責(zé)在編譯時(shí)生成DWARF調(diào)試信息。開(kāi)發(fā)人員通過(guò)編譯器的命令行選項(xiàng)（如GCC的-g）來(lái)控制是否生成以及生成多少調(diào)試信息。

kdump: 是Linux內(nèi)核的一項(xiàng)功能，用于在系統(tǒng)崩潰時(shí)捕獲內(nèi)核的內(nèi)存映像轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件（vmcore）。vmcore文件中可能包含DWARF調(diào)試信息，特別是當(dāng)內(nèi)核本身或內(nèi)核模塊是帶有調(diào)試信息編譯時(shí)。使用DWARF信息，開(kāi)發(fā)者可以更深入地分析內(nèi)核崩潰的原因。

crash工具: 是一個(gè)用于分析Linux內(nèi)核崩潰內(nèi)存映像轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件（vmcore）的調(diào)試工具。它利用了DWARF等調(diào)試信息來(lái)提供詳細(xì)的內(nèi)核堆棧跟蹤、內(nèi)存內(nèi)容檢查等功能，幫助開(kāi)發(fā)者診斷和解決問(wèn)題。

注意事項(xiàng)：

確保調(diào)試信息的完整性：在編譯時(shí)使用正確的編譯選項(xiàng)（如-g）來(lái)確保生成完整的DWARF信息。

版本兼容性：不同版本的DWARF格式可能不完全向后兼容。確保使用的編譯器、調(diào)試器和分析工具支持目標(biāo)DWARF版本。

性能與空間考量：調(diào)試信息會(huì)增加可執(zhí)行文件的大小，可能影響加載時(shí)間和內(nèi)存占用，尤其是對(duì)于資源有限的環(huán)境。

安全問(wèn)題：發(fā)布產(chǎn)品前，應(yīng)移除或混淆調(diào)試信息，避免暴露敏感源代碼細(xì)節(jié)。

潛在問(wèn)題：

DWARF 1至DWARF 5：每個(gè)新版本都引入了新特性以支持更多編程語(yǔ)言特性、編譯器優(yōu)化等。例如，DWARF 5引入了對(duì)C++11特性更好的支持，以及對(duì)其他高級(jí)語(yǔ)言特性的改進(jìn)。

版本不匹配問(wèn)題：如果使用了較新版本DWARF生成的調(diào)試信息，而調(diào)試器只支持舊版本，可能會(huì)導(dǎo)致調(diào)試信息解析不全或錯(cuò)誤。反之，如果使用的是舊版本DWARF，可能無(wú)法充分利用新編譯器提供的調(diào)試特性。

總結(jié)：
1、涉及到DWARF版本問(wèn)題時(shí)，注意確保編譯器、調(diào)試器和分析工具都是最新或相同版本，或至少兼容目標(biāo)DWARF版本。對(duì)于版本不兼容的情況，可能需要升級(jí)或替換工具鏈組件，或者在編譯時(shí)指定兼容舊版本的DWARF輸出選項(xiàng)（如果支持的話）。

2、注意DWARF是一種與體系結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的調(diào)試信息格式。目前廣泛應(yīng)用于包括ARM在內(nèi)的多種處理器架構(gòu)中，是現(xiàn)代編譯器和調(diào)試器之間交換調(diào)試信息的一種標(biāo)準(zhǔn)。

下期見(jiàn)~