跳到主要內容

6.828 homework 2

Q:在開機後,在0x10000c設breakpoint,以"x/24x %esp"觀察附近的記憶體,確認何處是stack,以及每一個非零值的意義。
Ans:觀察到此時的暫存器與記憶體為
(gdb) info reg
eax            0x0 0
ecx            0x0 0
edx            0x1f0 496
ebx            0x10074 65652
esp            0x7bbc 0x7bbc
ebp            0x7bf8 0x7bf8
esi            0x0 0
edi            0x1126fc 1124092
eip            0x10000c 0x10000c
eflags         0x46 [ PF ZF ]
cs             0x8 8
ss             0x10 16
ds             0x10 16
es             0x10 16
fs             0x0 0
gs             0x0 0

(gdb) x/24x $esp
0x7bbc: 0x00007dc4 0x00000000 0x00000000 0x00000000
0x7bcc: 0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x00000000
0x7bdc: 0x00010074 0x00000000 0x00000000 0x00000000
0x7bec: 0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x00000000
0x7bfc: 0x00007c4d 0x8ec031fa 0x8ec08ed8 0xa864e4d0
0x7c0c: 0xb0fa7502 0xe464e6d1 0x7502a864 0xe6dfb0fa

紅字部份為bootblock在bootasm.S的部份,對照bootblock.asm即可一一對應(BIOS會將first sector載入0x7c00)。

藍字部份是stack,其中7c4d是從bootasm呼叫bootmain時所推進stack的EIP進入。接著觀察bootblock.asm,可發現進入bootmain以後,依序推入ebp、edi、esi、ebx、並擴展stack(sub $0x2c,%esp),接著又呼叫entry(),所以又推入一個EIP,全部相加起來,共需17 words(17x4 = 68 = 0x44 bytes),所以進入entry()(breakpoint 0x10000c)後,esp為0x7c00 - 0x44 = 0x7bbc。

留言

這個網誌中的熱門文章

誰在呼叫我?不同的backtrace實作說明好文章

今天下班前一個同事問到:如何在Linux kernel的function中主動印出backtrace以方便除錯? 寫過kernel module的人都知道,基本上就是用dump_stack()之類的function就可以作到了。但是dump_stack()的功能是如何作到的呢?概念上其實並不難,慣用手法就是先觀察stack在function call時的變化(一般OS或計組教科書都有很好的說明,如果不想翻書,可以參考 這篇 ),然後將對應的return address一層一層找出來後,再將對應的function名稱印出即可(透過執行檔中的section去讀取函式名稱即可,所以要將KALLSYM選項打開)。在userspace的實作可參考Jserv介紹過的 whocallme 或對岸好手實作過的 backtrace() ,都是針對x86架構的很好說明文章。 不過從前面兩篇文章可以知道,只要知道編譯器的calling convention,就可以實作出backtrace,所以是否GCC有提供現成的機制呢?Yes, that is what __builtin_return_address() for!! 可以參考這篇 文章 。該篇文章還提到了其他可以拿來實作功能更齊全的backtrace的 程式庫 ,在了解了運作原理後,用那些東西還蠻方便的。 OK,那Linux kernel是怎麼做的呢?就是用頭兩篇文章的方式啦~ 每個不同的CPU架構各自手工實作一份dump_stack()。 為啥不用GCC的機制?畢竟...嗯,我猜想,除了backtrace以外,開發者還會想看其他register的值,還有一些有的沒的,所以光是GCC提供的介面是很難印出全部所要的資訊,與其用半套GCC的機制,不如全都自己來~ arm的實作 大致上長這樣,可以看到基本上就只是透過迭代fp, lr, pc來完成: 352 void unwind_backtrace (struct pt_regs * regs , struct task_struct *tsk) 353 { 354 struct stackframe frame ; 355 register unsigned long current_sp asm ( "...

淺讀Linux root file system初始化流程

在Unix的世界中,file system佔據一個極重要的抽象化地位。其中,/ 所代表的rootfs更是所有後續新增file system所必須依賴前提條件。以Linux為例,黑客 Jserv 就曾經詳細說明過 initramfs的背後設計考量 。本篇文章不再重複背景知識,主要將追蹤rootfs初始化的流程作點整理,免得自己日後忘記。 :-) file system與特定CPU架構無關,所以我觀察的起點從init/main.c的start_kernel()開始,這是Linux作完基本CPU初始化後首先跳進的C function(我閱讀的版本為 3.12 )。跟root file system有關的流程羅列如下: start_kernel()         -> vfs_caches_init_early()         -> vfs_caches_init()                 -> mnt_init()                         -> init_rootfs()                         -> init_mount_tree()         -> rest_init()                 -> kernel_thread(kernel_init,...) 其中比較重要的是mnt_int()中的init_rootfs()與init_mout_tree()。init_rootfs()實作如下: int __init init_root...

kernel panic之後怎麼辦?

今天同事在處理一個陌生的模組時遇到kernel panic,Linux印出了backtrace,同事大致上可以知道是在哪個function中,但該function的長度頗長,短時間無法定位在哪個位置,在這種情況下,要如何收斂除錯範圍呢?更糟的是,由於加入printk會改變模組行為,所以printk基本上無法拿來檢查參數的值是否正常。 一般這樣的問題會backtrace的資訊來著手。從這個資訊我們可以知道在function中的多少offset發生錯誤,以x86為例(從 LDD3 借來的例子): 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       ...