Debugfs控制器：动态调试的艺术

什么是Debugfs？

Debugfs是Linux内核提供的一个虚拟文件系统，专门用于调试目的。它允许内核开发者在 /sys/kernel/debug/ 目录下创建文件和目录，从而与内核模块进行交互，动态调整调试级别、查看状态信息或控制行为。

为什么使用Debugfs？

实时调整: 无需重新编译或重启内核，即可改变调试输出级别。
灵活性: 支持创建多种文件类型（如读写文件、二进制文件等）。
安全性: 默认仅root用户可访问，适合生产环境调试。

核心API函数

函数	描述
`debugfs_create_dir()`	创建一个debugfs目录
`debugfs_create_file()`	创建一个debugfs文件，并指定操作函数
`debugfs_create_u8()`等	创建特定数据类型的文件（如u8、u16等）
`debugfs_remove()`	删除debugfs条目

示例：动态调试级别控制器

以下是一个简单的内核模块示例，它在debugfs中创建一个文件 /sys/kernel/debug/my_debug/level，用于动态调整调试级别。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

static struct dentry *dir;
static u8 debug_level = 0;

static ssize_t level_read(struct file *file, char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
    char buf[10];
    int len = snprintf(buf, sizeof(buf), "%u\n", debug_level);
    return simple_read_from_buffer(user_buf, count, ppos, buf, len);
}

static ssize_t level_write(struct file *file, const char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
    char buf[10];
    unsigned long val;
    
    if (copy_from_user(buf, user_buf, min(count, sizeof(buf))))
        return -EFAULT;
    
    if (kstrtoul(buf, 0, &val))
        return -EINVAL;
    
    debug_level = val;
    printk(KERN_INFO "Debug level set to %u\n", debug_level);
    return count;
}

static const struct file_operations level_fops = {
    .read = level_read,
    .write = level_write,
};

static int __init my_debug_init(void)
{
    dir = debugfs_create_dir("my_debug", NULL);
    if (!dir)
        return -ENOMEM;
    
    debugfs_create_file("level", 0644, dir, NULL, &level_fops);
    return 0;
}

static void __exit my_debug_exit(void)
{
    debugfs_remove_recursive(dir);
}

module_init(my_debug_init);
module_exit(my_debug_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

软件架构图

使用步骤

加载模块后，debugfs会自动创建 /sys/kernel/debug/my_debug/level 文件。
通过echo命令写入数值来调整调试级别：
```
echo 3 > /sys/kernel/debug/my_debug/level
```
通过cat命令读取当前级别：
```
cat /sys/kernel/debug/my_debug/level
```

注意事项

确保内核配置中启用了DEBUG_FS（CONFIG_DEBUG_FS=y）。
debugfs通常挂载在 /sys/kernel/debug，如果没有，可以手动挂载：
```
mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
```
在生产环境中，应注意权限管理，避免非授权访问。