嵌入式 Linux 系列 07：调试工具和问题定位方法

嵌入式开发真正拉开差距的地方，是定位问题的能力。一个问题发生后，能不能快速判断属于启动、文件系统、网络、应用、驱动还是硬件，直接决定修复效率。

一、先分类问题

不要一上来就改代码。先判断问题类型：

• 启动问题。
• rootfs 问题。
• 应用崩溃。
• 内存泄漏。
• CPU 占用高。
• 网络不通。
• 外设不工作。
• 配置丢失。
• OTA 失败。

不同问题对应不同入口。

二、启动问题

工具：

• 串口日志。
• U-Boot 命令行。
• kernel command line。
• dmesg。

重点看：

U-Boot 是否启动
Kernel 是否加载
Device Tree 是否匹配
RootFS 是否挂载
init 是否执行

如果没有串口日志，启动问题基本很难定位。

三、应用崩溃

先看退出码和日志：

echo $?
dmesg | tail

如果有 core dump：

gdb ./device_agent core
bt

交叉环境可以用：

gdb-multiarch ./device_agent core

没有 core 时，可以先用 strace：

strace -f -o app.strace /usr/bin/device_agent

它能看到系统调用失败原因。

四、网络问题

常用命令：

ip addr
ip route
ping 192.168.1.1
nslookup example.com
tcpdump -i eth0

MQTT 连不上时，按顺序查：

1. 本机 IP 是否正常。
2. 默认路由是否存在。
3. DNS 是否可用。
4. broker 地址和端口是否可达。
5. TLS 证书时间是否有效。
6. 账号密码是否正确。
7. topic 权限是否正确。

不要只看应用日志，抓包往往更直接。

五、内存和 CPU

查看进程：

top
ps
cat /proc/meminfo

查看某个进程：

cat /proc/<pid>/status
cat /proc/<pid>/maps

CPU 高时，用 strace -p 看是否卡在某类系统调用：

strace -p <pid>

如果系统支持 perf，可以进一步分析热点。

六、外设问题

先看内核日志：

dmesg | grep -i error
dmesg | grep -i i2c

再看 sysfs：

ls /sys/class
ls /sys/bus

I2C：

i2cdetect -y 1
i2cget -y 1 0x48 0x00

GPIO：

ls /sys/class/gpio

外设问题要同时查软件和硬件：设备树、驱动、引脚复用、电源、时钟、复位脚都可能有问题。

七、配置丢失

重点看：

mount
cat /proc/mounts
ls -l /data/config
sync

常见原因：

• 配置写到了 tmpfs。
• 写到了只读 rootfs。
• 写入后没有 fsync。
• 异常断电时文件被截断。
• OTA 清空了 data 分区。

配置持久化要设计，不要靠运气。

八、整理排查记录

每次定位问题建议记录：

• 现象。
• 复现步骤。
• 设备版本。
• 日志片段。
• 初步判断。
• 验证过程。
• 根因。
• 修复方式。

这些记录会变成团队的排查手册。