准备对Linux的内存管理单元进行学习，单纯阅读源码还是不如一步一步调试内核理解深刻，对于调试内核的方法，网上也有不少，主要是利用Qemu+GDB+IMX6对内核进行调试。

1. Qemu简介

QEMU的英文单词是：QuickEmulator，它是一个小巧的模拟器。还有很多模拟器，比如VMWare、Virtual Box等。但是VMWare、VirtualBox只能模拟x86、AMD64/Intel64等PC系统；而QEMU可以模拟更多硬件：ARM、MIPS、PPC、x86、AMD64/Intel64。QEMU用途广泛，比如Xen、Android模拟器等都是基于QEMU的。在嵌入式领域，很多人使用QEMU来深研Linux，比如研究文件系统、优化等等。

QEMU有两种模式：

  • 用户模式：简单地说，一个使用arm-xxx-gcc编译出来的程序，是给ARM板子使用的，它无法在PC机上运行，只能放到ARM板子上去运行。借助qemu，可以在PC机上运行ARM程序。比如：
$ gcc -o hello hello.c -static
    $ ./hello  // 这个hello程序是使用gcc给PC机编译的，可以直接运行
    Hello, world!
    $ arm-linux-gnueabihf-gcc -o hello hello.c -static // 它是给ARM板子编译的
    $ ./hello // 所以无法在PC上运行
    bash: ./hello: cannot execute binary file: Exec format error
    $ ./qemu-arm ./hello // 我们可以用QEMU在PC上运行它
    Hello, world!
  • 系统模式：很多时候我们并不满足于在PC上运行单个ARM程序，我们想模拟出整个ARM单板：在这个模拟出来的虚拟ARM单板上，运行Linux系统，在其中运行各种APP，这时候需要使用QEMU的系统模式。

2. 获取镜像

我们使用的是韦东山提供对于IMX6制作的镜像文件，其下载地址如下：

git  clone  https://git.dev.tencent.com/weidongshan/ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system.git

镜像目录结构如下：

目录结构及说明如下，在后续的开发过程中，我们有可能更换红框中的文件：

qemu 挂载数据盘 qemu trace_linux

详细的操作过程见

QEMU使用手册

3. QEMU+GDB调试内核

在之前的四个步骤中，已经准备好了全部的工具，下面就可以使用QEMU+GDB进行内核调试了。首先运行qemu-system-arm，运行如下命令：

/home/book/ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system/qemu/bin/qemu-system-arm -M mcimx6ul-evk    -m 512M -kernel /home/book/ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system/imx6ull-system-image/zImage  -dtb /home/book/ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system/imx6ull-system-image/100ask_imx6ull_qemu.dtb  -serial stdio  -drive  file=/home/book/ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system/imx6ull-system-image/rootfs.img,format=raw,id=mysdcard -device sd-card,drive=mysdcard -append "console=ttymxc0,115200  console=tty1 rootfstype=ext4 root=/dev/mmcblk1  rw rootwait init=/sbin/init  loglevel=8" -nic user  -s  -S

启动图像如下：

qemu 挂载数据盘 qemu trace_ubuntu_02

此时，开启另一个terminal，然后进入内核源码目录，运行arm-linux-gnueabihf-gdb vmlinux

qemu 挂载数据盘 qemu trace_GDB_03


可以看到gdb运行start_kernel断点处停下来了，接下来就可以使用gdb的基本命令进行单步调试了。如果运行后，相应的内核打印信息会打印到qemu的service窗口上

qemu 挂载数据盘 qemu trace_linux_04