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[英]How to generate a kernel oops or panic crash in Linux kernel code?
[英]What is “Code” in Linux Kernel crash messages?
Linux内核加载失败后,我有以下堆栈跟踪和崩溃信息:
[ 3.684670] ------------[ cut here ]------------
[ 3.695507] Bad FPU state detected at fpu__clear+0x91/0xc2, reinitializing FPU registers.
[ 3.695508] traps: No user code available.
[ 3.704745] invalid opcode: 0000 [#1] PREEMPT
[ 3.715304] CPU: 0 PID: 1 Comm: swapper Not tainted 4.19.50-android-x86-geeb7e76-dirty #1
[ 3.724594] Hardware name: AAEON UP-APL01/UP-APL01, BIOS UPA1AM21 09/01/2017
[ 3.732622] EIP: ex_handler_fprestore+0x2e/0x65
[ 3.737807] Code: 00 55 89 e5 57 8b 48 04 8d 44 08 04 89 42 30 80 3d e7 fb a0 c1 00 75 16 c6 05 e7 fb a0 c1 01 50 68 b4 38 87 c1 e8 98 ba 00 00 <0f> 0b 58 5a 90 8d 74 26 00 eb f
[ 3.759027] EAX: 0000004d EBX: c103d6f9 ECX: c19a2a48 EDX: c19a2a48
[ 3.766169] ESI: df4c7e04 EDI: 00000006 EBP: df4c7c6c ESP: df4c7c60
[ 3.773316] DS: 007b ES: 007b FS: 0000 GS: 00e0 SS: 0068 EFLAGS: 00010292
[ 3.781044] CR0: 80050033 CR2: c168c6b4 CR3: 1e902000 CR4: 001406d0
[ 3.788184] Call Trace:
[ 3.791026] ? fpu__clear+0x91/0xc2
[ 3.795037] fixup_exception+0x61/0x6e
[ 3.799348] do_trap+0x35/0xe9
[ 3.802864] do_invalid_op+0xd9f/0x108a
[ 3.807269] ? atime_needs_update+0x68/0xf5
[ 3.812058] ? touch_atime+0x37/0xbd
[ 3.816168] ? __check_object_size+0x83/0x123
[ 3.821153] ? fpu__clear+0x8e/0xc2
[ 3.825166] ? generic_file_read_iter+0x28d/0x723
[ 3.830544] ? generic_file_read_iter+0x28d/0x723
[ 3.835931] ? __vfs_read+0xe9/0x11f
[ 3.840043] common_exception+0x105/0x10e
[ 3.844634] EIP: fpu__clear+0x91/0xc2
[ 3.848840] Code: eb 05 e8 b4 f2 fd ff ff 0d 98 a8 99 c1 74 3b 90 8d 74 26 00 eb 07 90 8d 74 26 00 eb 1c 83 c8 ff bf c0 8c a2 c1 89 c2 0f c7 1f <a1> f4 8b a2 c1 ff 0d 98 a8 99 1
[ 3.870070] EAX: ffffffff EBX: df4c5900 ECX: 00000000 EDX: ffffffff
[ 3.877210] ESI: df4c5900 EDI: c1a28cc0 EBP: df4c7e4c ESP: df4c7e40
[ 3.884356] DS: 007b ES: 007b FS: 0000 GS: 00e0 SS: 0068 EFLAGS: 00010286
[ 3.892085] ? do_alignment_check+0x1a/0x1a
[ 3.896878] ? common_exception+0x105/0x10e
[ 3.901674] flush_thread+0x33/0x37
[ 3.905684] flush_old_exec+0x540/0x5f9
[ 3.910085] load_elf_binary+0x24b/0xec1
[ 3.914584] ? pick_next_task_fair+0xdf/0x13a
[ 3.919575] ? __schedule+0x4bb/0x63f
[ 3.923780] ? sched_debug_header+0x45/0x40a
[ 3.928666] ? preempt_schedule+0x2d/0x3c
[ 3.933266] search_binary_handler+0x89/0x1ac
[ 3.938259] load_script+0x184/0x19f
[ 3.942366] search_binary_handler+0x89/0x1ac
[ 3.947354] __do_execve_file+0x454/0x668
[ 3.951954] do_execve+0x1b/0x1d
[ 3.955673] run_init_process+0x31/0x36
[ 3.960082] ? rest_init+0x99/0x99
[ 3.963992] kernel_init+0x5e/0xdf
[ 3.967905] ret_from_fork+0x19/0x30
[ 3.972014] Modules linked in:
[ 3.975542] ---[ end trace 7d27fceeb3852a38 ]---
[ 3.980823] EIP: ex_handler_fprestore+0x2e/0x65
[ 3.986014] Code: 00 55 89 e5 57 8b 48 04 8d 44 08 04 89 42 30 80 3d e7 fb a0 c1 00 75 16 c6 05 e7 fb a0 c1 01 50 68 b4 38 87 c1 e8 98 ba 00 00 <0f> 0b 58 5a 90 8d 74 26 00 eb f
[ 4.007247] EAX: 0000004d EBX: c103d6f9 ECX: c19a2a48 EDX: c19a2a48
[ 4.014387] ESI: df4c7e04 EDI: 00000006 EBP: df4c7c6c ESP: c1afa3b0
[ 4.021536] DS: 007b ES: 007b FS: 0000 GS: 00e0 SS: 0068 EFLAGS: 00010292
[ 4.029265] CR0: 80050033 CR2: c168c6b4 CR3: 1e902000 CR4: 001406d0
[ 4.036413] note: swapper[1] exited with preempt_count 1
该Code
是什么意思? 我也可以知道导致内核崩溃的确切x86指令(不是C函数)吗?
编辑:更新了代码。 我试图在虚拟化环境中运行Linux。
Code
是x86机器代码的十六进制代码 (可能是传统32位内核的32位模式,因为它只转储了32位寄存器内容)。
标有<>
的字节是EIP指向的位置 ,因此它是ex_handler_fprestore
的错误指令
将它提供给反汇编程序,例如https://defuse.ca/online-x86-assembler.htm#disassembly2 ,或Linux的crashdump解码脚本https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/scripts/decodecode
请记住,x86机器代码使用的是可变长度编码,无法向后明确解码。 但这是编译器生成的代码,所以至少我们可以假设不应该重叠指令或与代码混合的静态数据(因为x86没有任何好处)。 如果我们在编译器生成的代码中找到函数的开头,那么其余的指令都将是“理智的”。
00
字节看起来像是前一条指令的一部分或功能之间的填充:从那里解码会给我们add BYTE PTR [ebp-0x77],dl
这是合理的, in eax,0x57
之后不是,对于非驱动程序功能。
更有可能的是0x89
字节是MOV指令的操作码。
如果我们丢弃00
字节并从55
开始(这是push ebp
),我们得到一个正常的函数体,包括你期望的堆栈帧设置序言,如果用-Os
或-fno-omit-frame-pointer
编译的话。
通常,您可以逐个删除一个字节,直到您获得一个看起来很神秘的解码,至少在错误指令上有一个指令边界。 (但是“看起来很神圣”需要一些经验;在开始出错之后,反汇编可能会偶然同步。这对x86机器代码来说并不罕见。)
# skipped the 00 byte which would desync decoding
0: 55 push ebp
1: 89 e5 mov ebp,esp
3: 57 push edi
4: 8b 48 04 mov ecx,DWORD PTR [eax+0x4] # EAX = 1st function arg, ECX = tmp
7: 8d 44 08 04 lea eax,[eax+ecx*1+0x4]
b: 89 42 30 mov DWORD PTR [edx+0x30],eax # EDX = 2rd function arg
e: 80 3d e7 fb a0 c1 00 cmp BYTE PTR ds:0xc1a0fbe7,0x0
15: 75 16 jne 0x2d
17: c6 05 e7 fb a0 c1 01 mov BYTE PTR ds:0xc1a0fbe7,0x1
1e: 50 push eax
1f: 68 b4 38 87 c1 push 0xc18738b4
24: e8 98 ba 00 00 call 0xbac1
29: 0f 0b ud2 ### <=== EIP points here
# stuff after this probably isn't real code; it's unreachable
2b: 58 pop eax
2c: 5a pop edx
2d: 90 nop
2e: 8d 74 26 00 lea esi,[esi+eiz*1+0x0]
32: eb .byte 0xeb
所以这个函数真的以调用带有堆栈args的noreturn
函数结束。 (32位x86 Linux内核使用-mregparm=3
构建,因此前3个args按顺序在EAX,EDX,ECX中,所以要么这个函数不是regparm,要么它有超过3个args。你可以看到这个函数使用EAX和EDX作为传入参数:在写入之前读取它们。)
但出于某种原因,这不是一个jmp
尾声; 也许对于异常回溯,它需要在堆栈上使用此函数的堆栈帧。 (这可能解释了push ebp
/ mov ebp,esp
即使这个内核是使用-fomit-frame-pointer
作为-O2
一部分构建的。)
您必须查看ex_handler_fprestore
的C源ex_handler_fprestore
才能猜出为什么会这样。
ud2
是非法指令 。 编译器(或内联asm?)将它放在那里,以便在函数返回时出错。 这是一个明确的迹象,表明这条执行路径应该是无法访问的,或者被标记为故意陷阱为assert()
类型的机制。 (在Linux中, 查找BUG_ON()
)。
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