[發(fā)明專利]基于日志注入的驅動配置調試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310436227.6
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103559121A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 胡事民;劉虎球;白家駒;馬超
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發(fā)明涉及計算機安全防范技術領域，具體涉及一種基于日志注入的驅動配置調試方法。?

背景技術

在當前的通用操作系統(tǒng)中，驅動常常以模塊的形式加載到內(nèi)核中運行，并調用了大量的內(nèi)核擴展。在Linux中，驅動占據(jù)了操作系統(tǒng)70%的代碼，并且引起的錯誤是內(nèi)核代碼的3-7倍，在Windows中同樣有報告指出，85%的系統(tǒng)崩潰和驅動的錯誤相關。?

驅動以內(nèi)核擴展的形式運行，大都運行在內(nèi)核態(tài)，因而驅動的可靠性對系統(tǒng)至關重要。但是由于驅動的開發(fā)常常和系統(tǒng)開發(fā)是分離的，因此內(nèi)核擴展功能發(fā)生的細微改變都可能引起驅動出現(xiàn)不穩(wěn)定性。另外，許多驅動開發(fā)者違反內(nèi)核擴展使用規(guī)范，當操作系統(tǒng)配置發(fā)生改變時，該種違例將無法提供正確的功能給驅動程序，可能引起設備不穩(wěn)定工作，甚至崩潰。?

設備本身同樣對系統(tǒng)的一些資源存在配置上的約束，以UHCI中的幀基址寄存器為例，從硬件手冊[UHCI?revision1.1section2.1.5]上可以看出寄存器對低12位要求對齊，在實際寫入時必須保證低12位為0，從而使得4KB對齊。?

驅動開發(fā)者在此處使用內(nèi)核擴展的內(nèi)存管理接口時，應注意使用alloc_page或alloc_pages擴展，如果使用kmalloc，則在內(nèi)存調試開啟尾對齊時將可能存在錯誤。另外，在USB的UHCI驅動，TD的緩沖區(qū)要求字節(jié)對齊，而QH(隊列頭)則要求16字節(jié)對齊。?

根據(jù)設備手冊要求，填入設備的DMA地址必須是物理內(nèi)存地址，不能使用內(nèi)核的線性地址。但是在部分系統(tǒng)實現(xiàn)機制中，內(nèi)核的1G以?內(nèi)線性地址和物理地址一致，因此當頁表擴充，配置表發(fā)生改變時，沒有轉換的線性內(nèi)存地址直接填入DMA將可能引起系統(tǒng)崩潰。?

由于程序員對自身的程序常常足夠自信，測試周期較短，而設備驅動的功能和正確性測試常常依賴于具體的硬件，測試周期短，測試場景偏少，僅僅關心功能實現(xiàn)，而沒有過多考慮系統(tǒng)環(huán)境配置等相關的功能測試。?

因此，根據(jù)寄存器要求，靜態(tài)注入檢測鉤子，運行時動態(tài)檢測配置的參數(shù)是否滿足配置要求是非常有效的錯誤預防方法，并在出現(xiàn)時及時記錄相應的日志，便于開發(fā)者快速定位相關錯誤。?

綜上所述，一種基于日志注入的驅動配置調試方法是亟待提供的。?

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術問題?

本發(fā)明要解決的技術問題是：如何提供一種基于日志注入的驅動配置調試方法，能夠根據(jù)配置文檔的要求，在驅動中插入檢查代碼，運行時動態(tài)檢查驅動配置中的配置參數(shù)，出現(xiàn)錯誤時及時記錄并處理錯誤，從而提高驅動的可靠性。?

（二）技術方案?

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于日志注入的驅動配置調試方法，包括：S1.提取驅動的設備寄存器的配置規(guī)范文檔；S2.按照所述配置規(guī)范文檔對驅動進行檢測鉤子注入；S3.在檢測鉤子位置添加相關類型的日志函數(shù)；S4.運行修改后的驅動，運行時動態(tài)監(jiān)測驅動的運行。?

優(yōu)選地，所述步驟S4包括：當出現(xiàn)配置異常時，及時捕獲異常，并對部分錯誤進行自動處理，對不能處理的異常，將日志提交開發(fā)者。?

優(yōu)選地，所述步驟S1包括：根據(jù)驅動要求，對能夠控制設備的寄存器配置規(guī)范進行分析和提取，將寄存器的配置約束條件提取成規(guī)范的可以直接解析的結構化數(shù)據(jù)。?

優(yōu)選地，將寄存器的配置約束條件提取成規(guī)范的可以直接解析的?結構化數(shù)據(jù)包括：將設備手冊中的寄存器約束信息轉換為XML文檔規(guī)范信息，一個寄存器的配置信息對應一條XML記錄。?

優(yōu)選地，所述步驟S2包括：在驅動源碼中插入檢測點，在檢測點注入相應的源代碼，執(zhí)行配置參數(shù)檢查功能。?

優(yōu)選地，所述步驟S3包括：根據(jù)插入的檢測標記點，在檢測標記點通過對參數(shù)進行檢查，當發(fā)現(xiàn)參數(shù)不符合所述配置規(guī)范文檔中規(guī)定的配置要求時，將添加日志記錄代碼。?

優(yōu)選地，所述步驟S4包括：在系統(tǒng)的正常運行過程中，實現(xiàn)設備管理功能時，利用驅動對設備的寄存器進行初始化配置，動態(tài)運行時根據(jù)插入的檢測鉤子對配置參數(shù)進行檢查。?

優(yōu)選地，所述步驟S4包括：對寄存器進行配置時，若配置參數(shù)不滿足設備規(guī)格文檔中的要求，及時發(fā)現(xiàn)該類錯誤，并記錄相應的日志信息。?

優(yōu)選地，所述步驟S4包括：當定位到錯誤后，將錯誤進行處理，按照文檔中定義的錯誤的嚴重性，對于引起設備嚴重錯誤的情況記錄出錯信息后，直接返回錯誤給上層調用。?

（三）有益效果?