【Linux】一步一步学Linux——pmap命令(145)

00. 目录

文章目录

01. 命令概述

pmap命令用于报告进程的内存映射关系，是Linux调试及运维一个很好的工具。

02. 命令格式

 pmap [选项] 进程号 [...]

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03. 常用选项

-x：显示扩展格式
-d：显示设备格式
-q：不显示头尾行
-V：显示指定版本

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04. 参考示例

扩展格式和设备格式域

Address:  start address of map  映像起始地址
Kbytes:  size of map in kilobytes  映像大小
RSS:  resident set size in kilobytes  驻留集大小
Dirty:  dirty pages (both shared and private) in kilobytes  脏页大小
Mode:  permissions on map 映像权限: r=read, w=write, x=execute, s=shared, p=private (copy on write)  
Mapping:  file backing the map , or '[ anon ]' for allocated memory, or '[ stack ]' for the program stack.  映像支持文件,[anon]为已分配内存 [stack]为程序堆栈
Offset:  offset into the file  文件偏移
Device:  device name (major:minor)  设备名

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4.1 查看进程1的设备格式

[root@localhost ~]# pmap  -d 1
1:   /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22
Address           Kbytes Mode  Offset           Device    Mapping
0000558b9e31a000    1408 r-x-- 0000000000000000 008:00003 systemd
0000558b9e679000     140 r---- 000000000015f000 008:00003 systemd
0000558b9e69c000       4 rw--- 0000000000182000 008:00003 systemd
0000558b9f184000    1292 rw--- 0000000000000000 000:00000   [ anon ]
00007effac000000     164 rw--- 0000000000000000 000:00000   [ anon ]
00007effac029000   65372 ----- 0000000000000000 000:00000   [ anon ]
00007effb4000000     164 rw--- 0000000000000000 000:00000   [ anon ]
00007effb4029000   65372 ----- 0000000000000000 000:00000   [ anon ]

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4.2 查看进程1的设备格式，不显示头尾行

[root@localhost ~]# pmap  -d -q 1
1:   /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22
0000558b9e31a000    1408 r-x-- 0000000000000000 008:00003 systemd
0000558b9e679000     140 r---- 000000000015f000 008:00003 systemd
0000558b9e69c000       4 rw--- 0000000000182000 008:00003 systemd
0000558b9f184000    1292 rw--- 0000000000000000 000:00000   [ anon ]
00007effac000000     164 rw--- 0000000000000000 000:00000   [ anon ]
00007effac029000   65372 ----- 0000000000000000 000:00000   [ anon ]
00007effb4000000     164 rw--- 0000000000000000 000:00000   [ anon ]

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4.3 查看进程1的扩展格式

[root@localhost ~]# pmap  -x 1 
1:   /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22
Address           Kbytes     RSS   Dirty Mode  Mapping
0000558b9e31a000    1408     952       0 r-x-- systemd
0000558b9e679000     140     132     132 r---- systemd
0000558b9e69c000       4       4       4 rw--- systemd
0000558b9f184000    1292    1100    1100 rw---   [ anon ]
00007effac000000     164      12      12 rw---   [ anon ]
00007effac029000   65372       0       0 -----   [ anon ]

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4.4 循环显示进程666的设备格式的最后1行，间隔1秒

[root@localhost ~]# while true; do pmap -d 666 |tail -1;sleep 1;done
mapped: 115304K    writeable/private: 416K    shared: 28K
mapped: 115304K    writeable/private: 416K    shared: 28K
mapped: 115304K    writeable/private: 416K    shared: 28K
mapped: 115304K    writeable/private: 416K    shared: 28K
mapped: 115304K    writeable/private: 416K    shared: 28K
mapped: 115304K    writeable/private: 416K    shared: 28K
mapped: 115304K    writeable/private: 416K    shared: 28K
mapped: 115304K    writeable/private: 416K    shared: 28K

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05. 附录

参考：【Linux】一步一步学Linux系列教程汇总

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概述

功能简介

看门狗（Watchdog），又称看门狗计时器（Watchdog timer），是一种硬件计时设备。一般有一个输入、一个输出，输入叫做喂狗，输出连接到系统的复位端。当系统主程序发生错误导致未及时清除看门狗计时器的计时值时，看门狗计时器就会对系统发出复位信号，使系统从悬停状态恢复到正常运作状态。

基本概念

系统正常工作的时候，每隔一段时间输出一个信号到喂狗端，给看门狗清零，这个操作就叫做喂狗。如果超过规定的时间不喂狗，看门狗定时超时，就会给出一个复位信号到系统，使系统复位。

运作机制

在HDF框架中，Watchdog接口适配模式采用独立服务模式（如图1所示）。在这种模式下，每一个设备对象会独立发布一个设备服务来处理外部访问，设备管理器收到API的访问请求之后，通过提取该请求的参数，达到调用实际设备对象的相应内部方法的目的。独立服务模式可以直接借助HDF设备管理器的服务管理能力，但需要为每个设备单独配置设备节点，增加内存占用。

独立服务模式下，核心层不会统一发布一个服务供上层使用，因此这种模式下驱动要为每个控制器发布一个服务，具体表现为：

  • 驱动适配者需要实现HdfDriverEntry的Bind钩子函数以绑定服务。

  • device_info.hcs文件中deviceNode的policy字段为1或2，不能为0。

Watchdog模块各分层作用：

  • 接口层提供打开看门狗设备、获取看门狗设备状态、启动看门狗设备、设置看门狗设备超时时间、获取看门狗设备超时时间、喂狗、停止看门狗设备超时时间、关闭看门狗设备的接口。

  • 核心层主要提供看门狗控制器的添加、移除以及管理的能力，通过钩子函数与适配层交互。

  • 适配层主要是将钩子函数的功能实例化，实现具体的功能。

图 1 Watchdog独立服务模式结构图

开发指导

场景介绍

对于无法直接观测到的软件异常，我们可以使用看门狗进行自动检测，并在异常产生时及时重置。当驱动开发者需要将Watchdog设备适配到OpenHarmony时，需要进行Watchdog驱动适配。下文将介绍如何进行Watchdog驱动适配。

接口说明

为了保证上层在调用Watchdog接口时能够正确的操作Watchdog控制器，核心层在//drivers/hdf_core/framework/support/platform/include/watchdog/watchdog_core.h中定义了以下钩子函数，驱动适配者需要在适配层实现这些函数的具体功能，并与钩子函数挂接，从而完成适配层与核心层的交互。

WatchdogMethod定义：

struct WatchdogMethod {
    int32_t (*getStatus)(struct WatchdogCntlr *wdt, int32_t *status);
    int32_t (*setTimeout)(struct WatchdogCntlr *wdt, uint32_t seconds);
    int32_t (*getTimeout)(struct WatchdogCntlr *wdt, uint32_t *seconds);
    int32_t (*start)(struct WatchdogCntlr *wdt);
    int32_t (*stop)(struct WatchdogCntlr *wdt);
    int32_t (*feed)(struct WatchdogCntlr *wdt);
    int32_t (*getPriv)(struct WatchdogCntlr *wdt);  // 【可选】如果WatchdogCntlr中的priv成员存在，则按需实例化
    void (*releasePriv)(struct WatchdogCntlr *wdt); // 【可选】
};
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表 1 WatchdogMethod成员的钩子函数功能说明

class="table-box">
成员函数入参出参返回值功能
getStatuswdt：结构体指针，核心层Watchdog控制器status：int32_t类型指针，表示获取的看门狗的状态（打开或关闭）HDF_STATUS相关状态获取看门狗状态
setTimeoutwdt：结构体指针，核心层Watchdog控制器
seconds：uint32_t类型,设置的看门狗超时时间		无HDF_STATUS相关状态设置看门狗超时时间，单位秒，需要保证看门狗实际运行的时间符合该值
getTimeoutwdt：结构体指针，核心层Watchdog控制器seconds：uint32_t类型指针，表示获取的超时时间HDF_STATUS相关状态获取看门狗超时时间
startwdt：结构体指针，核心层Watchdog控制器无HDF_STATUS相关状态启动看门狗
stopwdt：结构体指针，核心层Watchdog控制器无HDF_STATUS相关状态停止看门狗
feedwdt：结构体指针，核心层Watchdog控制器无HDF_STATUS相关状态喂狗
getPrivwdt：结构体指针，核心层Watchdog控制器无HDF_STATUS相关状态获取看门狗驱动的私有数据
releasePrivwdt：结构体指针，核心层Watchdog控制器无HDF_STATUS相关状态释放看门狗驱动的私有数据

开发步骤

Watchdog模块适配包含以下四个步骤：

  • 实例化驱动入口

  • 配置属性文件

  • 实例化Watchdog控制器对象

  • 驱动调试

开发实例

下方将基于Hi3516DV300开发板以//device/soc/hisilicon/common/platform/watchdog/watchdog_hi35xx.c驱动为示例，展示需要驱动适配者提供哪些内容来完整实现设备功能。

  1. 实例化驱动入口

驱动入口必须为HdfDriverEntry（在 hdf_device_desc.h 中定义）类型的全局变量，且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HDF框架会将所有加载的驱动的HdfDriverEntry对象首地址汇总，形成一个类似数组的段地址空间，方便上层调用。

一般在加载驱动时HDF会先调用Bind函数，再调用Init函数加载该驱动。当Init调用异常时，HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。

Watchdog驱动入口开发参考：

    struct HdfDriverEntry g_watchdogDriverEntry = {
        .moduleVersion = 1,
        .Bind = Hi35xxWatchdogBind,               // 挂接Watchdog模块Bind实例化
        .Init = Hi35xxWatchdogInit,               // 挂接Watchdog模块Init实例化，本例是一个空实现，驱动适配者可根据自身需要添加相关操作
        .Release = Hi35xxWatchdogRelease,         // 挂接Watchdog模块Release实例化
        .moduleName = "HDF_PLATFORM_WATCHDOG",    // 【必要且与HCS文件中里面的moduleName匹配】
    };
    HDF_INIT(g_watchdogDriverEntry);              // 调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中
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  1. 配置属性文件

完成驱动入口注册之后，需要在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。deviceNode信息与驱动入口注册相关。本例以一个Watchdog控制器为例，如有多个器件信息，则需要在device_info文件增加对应的deviceNode描述，以及在watchdog_config.hcs文件中增加对应的器件属性。器件属性值与核心层WatchdogCntlr成员的默认值或限制范围有密切关系，比如Watchdog设备号，需要在watchdog_config.hcs文件中增加对应的器件属性。

独立服务模式的特点是device_info.hcs文件中设备节点代表着一个设备对象，如果存在多个设备对象，则按需添加，注意服务名与驱动私有数据匹配的关键字名称必须唯一。其中各项参数如表2所示：

表 2 device_info.hcs节点参数说明

class="table-box">
成员名值
policy驱动服务发布的策略，Watchdog控制器具体配置为2，表示驱动对内核态和用户态都发布服务
priority驱动启动优先级（0-200），值越大优先级越低。Watchdog控制器具体配置为20
permission驱动创建设备节点权限，Watchdog控制器具体配置为0664
moduleName驱动名称，Watchdog控制器固定为HDF_PLATFORM_WATCHDOG
serviceName驱动对外发布服务的名称，Watchdog控制器服务名设置为HDF_PLATFORM_WATCHDOG_X，X代表Watchdog控制器编号
deviceMatchAttr驱动私有数据匹配的关键字，Watchdog控制器设置为hisilicon_hi35xx_watchdog_X，X代表Watchdog控制器编号
        root {
            device_info {
                match_attr = "hdf_manager";
                device_watchdog :: device {
                    device0 :: deviceNode {                                 // 驱动的DeviceNode节点
                        policy = 2;                                         // policy字段是驱动服务发布的策略,如果需要面向用户态，则为2
                        priority = 20;                                      // 驱动启动优先级
                        permission = 0644;                                  // 驱动创建设备节点权限
                        moduleName = "HDF_PLATFORM_WATCHDOG";               // 【必要】用于指定驱动名称，该字段的值必须和驱动入口结构的moduleName值一致
                        serviceName = "HDF_PLATFORM_WATCHDOG_0";            // 【必要】驱动对外发布服务的名称，必须唯一。
                        deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_watchdog_0";    // 【必要】用于配置控制器私有数据，必须和驱动私有数据配置表watchdog_config.hcs中的match_attr值保持一致。
                    }
                ......                                                      // 如果存在多个watchdog设备时【必须】添加节点，否则不用
                }
            }
        } 
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class="hide-preCode-box">

在//device/soc/hisilicon/hi3516dv300/sdk_liteos/hdf_config/watchdog/watchdog_config.hcs文件配置器件属性，其中配置参数如下：

        root {
            platform {
                template watchdog_controller {                     // 【必要】配置模板，如果下面节点使用时继承该模板，则节点中未声明的字段会使用该模板中的默认值
                    id = 0;                                        // watchdog ID号
                    match_attr = "";
                    regBase = 0x12050000;                          // 【必要】地址映射需要，物理基地址
                    regStep = 0x1000;                              // 【必要】地址映射需要，寄存器偏移步进
                }
                controller_0x12050000 :: watchdog_controller {     // 【必要】是作为设备驱动私有数据匹配的关键字
                    match_attr = "hisilicon_hi35xx_watchdog_0";    // 【必要】必须和device_info.hcs中的deviceMatchAttr值一致
                }
                ......                                             // 如果存在多个watchdog设备时【必须】添加节点，否则不用
            }
        }
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需要注意的是，新增watchdog_config.hcs配置文件后，必须在产品对应的hdf.hcs文件中将其包含如下语句所示，否则配置文件无法生效。

        #include "../../../../device/soc/hisilicon/hi3516dv300/sdk_liteos/hdf_config/watchdog/watchdog_config.hcs" // 配置文件相对路径
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  1. 实例化Watchdog控制器对象

完成驱动入口注册之后，下一步就是以核心层WatchdogCntlr对象的初始化为核心，包括驱动适配者自定义结构体（传递参数和数据），实例化WatchdogCntlr成员WatchdogMethod（让用户可以通过接口来调用驱动底层函数），实现HdfDriverEntry成员函数（Bind，Init，Release）。

从驱动的角度看，驱动适配者自定义结构体是参数和数据的载体，而且watchdog_config.hcs文件中的数值会被HDF读入通过DeviceResourceIface来初始化结构体成员，其中一些重要数值也会传递给核心层WatchdogCntlr对象，例如watchdog设备ID号。

        struct Hi35xxWatchdog {
            struct WatchdogCntlr wdt;           // 【必要】是核心层控制对象，具体描述见下面
            OsalSpinlock lock;                  // 【必要】驱动适配者需要基于此锁变量对watchdog设备实现对应的加锁解锁
            volatile unsigned char *regBase;    // 【必要】地址映射需要，寄存器基地址
            uint32_t phyBase;                   // 【必要】地址映射需要，物理基址
            uint32_t regStep;                   // 【必要】地址映射需要，寄存器偏移步进
        };

        struct WatchdogCntlr {                  // WatchdogCntlr是核心层控制器结构体，其中的成员在Init函数中会被赋值。
            struct IDeviceIoService service;    // 驱动服务
            struct HdfDeviceObject *device;     // 驱动设备对象
            OsalSpinlock lock;                  // 自旋锁
            struct WatchdogMethod *ops;         // 钩子函数
            int16_t wdtId;                      // watchdog设备ID号
            void *priv;                         // 私有数据
        };
        c
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        static struct WatchdogMethod g_method = {      // 钩子函数实例化
            .getStatus = Hi35xxWatchdogGetStatus,      // 获取看门狗状态
            .start = Hi35xxWatchdogStart,              // 启动看门狗
            .stop = Hi35xxWatchdogStop,                // 停止看门狗
            .setTimeout = Hi35xxWatchdogSetTimeout,    // 设置看门狗超时时间
            .getTimeout = Hi35xxWatchdogGetTimeout,    // 获取看门狗超时时间
            .feed = Hi35xxWatchdogFeed,                // 喂狗
        };
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入参：

HdfDeviceObject：HDF框架给每一个驱动创建的设备对象，用来保存设备相关的私有数据和服务接口。

返回值：

HDF_STATUS相关状态 （表3为部分展示，如需使用其他状态，可参考//drivers/hdf_core/interfaces/inner_api/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS的定义）。

表 3 HDF_STATUS相关状态说明

class="table-box">
状态(值)问题描述
HDF_ERR_INVALID_OBJECT控制器对象非法
HDF_ERR_MALLOC_FAIL内存分配失败
HDF_ERR_IOI/O 错误
HDF_SUCCESS初始化成功
HDF_FAILURE初始化失败

函数说明：

初始化自定义结构体对象，初始化WatchdogCntlr成员，调用核心层WatchdogCntlrAdd函数，完成看门狗控制器的添加。

        // 一般而言，Init函数需要根据入参(HdfDeviceObject对象)的属性值初始化Hi35xxWatchdog结构体的成员，
        // 但watchdog_hi35xx.c示例中是在bind函数中实现的
        static int32_t Hi35xxWatchdogInit(struct HdfDeviceObject *device)
        {
            (void)device;
            return HDF_SUCCESS;
        }

        static int32_t Hi35xxWatchdogBind(struct HdfDeviceObject *device)
        {
            int32_t ret;
            struct Hi35xxWatchdog *hwdt = NULL;
            ......
            hwdt = (struct Hi35xxWatchdog *)OsalMemCalloc(sizeof(*hwdt)); // Hi35xxWatchdog 结构体指针的内存申请
            ......
            hwdt->regBase = OsalIoRemap(hwdt->phyBase, hwdt->regStep);    // 地址映射
            ......
            hwdt->wdt.priv = (void *)device->property;                    // 【必要】此处是将设备属性的内容赋值给priv成员，但后续没有调用 priv 成员，
                                                                          // 如果需要用到priv成员，需要额外实例化WatchdogMethod的getPriv和releasePriv成员函数
            hwdt->wdt.ops = &g_method;                                    // 【必要】WatchdogMethod实例化对象的挂载
            hwdt->wdt.device = device;                                    // 【必要】这是为了方便HdfDeviceObject与WatchdogcCntlr相互转化
            ret = WatchdogCntlrAdd(&hwdt->wdt);                           // 【必要】调用此函数初始化核心层结构体，返回成功信号后驱动才完全接入平台核心层
            if (ret != HDF_SUCCESS) {                                     // 不成功的话，需要去除映射并释放Init函数申请的资源
                OsalIoUnmap((void *)hwdt->regBase);
                OsalMemFree(hwdt);
                return ret;
            }    
            return HDF_SUCCESS;
        }
        c
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入参：

HdfDeviceObject：HDF框架给每一个驱动创建的设备对象，用来保存设备相关的私有数据和服务接口。

返回值：

无。

函数说明：

该函数需要在驱动入口结构体中赋值给Release，当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时，可以调用Release释放驱动资源。该函数中需包含释放内存和删除控制器等操作。

        static void Hi35xxWatchdogRelease(struct HdfDeviceObject *device)
        {
            struct WatchdogCntlr *wdt = NULL;
            struct Hi35xxWatchdog *hwdt = NULL;
            ......
            wdt = WatchdogCntlrFromDevice(device);    // 【必要】通过device获取WatchdogCntlr
            ......
            if (wdt == NULL) {
                return;
            }
            WatchdogCntlrRemove(wdt);                 // 【必要】调用WatchdogCntlrRemove函数来释放WatchdogCntlr对象的内容
            hwdt = (struct Hi35xxWatchdog *)wdt;      // 这里将WatchdogCntlr转化为Hi35xxWatchdog
            if (hwdt->regBase != NULL) {              // 【必要】解除地址映射
                OsalIoUnmap((void *)hwdt->regBase);
                hwdt->regBase = NULL;
            }
            OsalMemFree(hwdt);                        // 【必要】释放驱动适配者自定义对象占用的内存
        }
        c
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  1. 驱动调试

【可选】针对新增驱动程序，建议验证驱动基本功能，例如挂载后的信息反馈，获取看门狗状态、喂狗等。

如果大家想更加深入的学习 OpenHarmony（鸿蒙南向） 开发的全栈内容，不妨可以参考以下相关学习文档进行学习，助你快速提升自己：

OpenHarmony 开发环境搭建：https://qr18.cn/CgxrRy

《OpenHarmony源码解析》：https://qr18.cn/CgxrRy

系统架构分析：https://qr18.cn/CgxrRy

OpenHarmony 设备开发学习手册：https://qr18.cn/CgxrRy

在这里插入图片描述

OpenHarmony面试题（内含参考答案）：https://qr18.cn/CgxrRy

写在最后

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注：本文转载自blog.csdn.net的沧海一笑-dj的文章"https://blog.csdn.net/dengjin20104042056/article/details/99686340"。版权归原作者所有，此博客不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如有侵权，请联系我们删除。
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