昨天听别人讲使用Qemu和gdb来实现源码级内核调试，今天试了一下，果然非常方便，现简单的记录一下。

 Qemu是一个开源的虚拟机软件，能够提供全系统的仿真，可以运行在多个平台上，并仿真多个别的平台。Qemu虚拟机是采用动态翻译来实现CPU的仿真的，对硬件的依赖程度低，通过它提供的众多参数，你能够对虚拟的机器进行定制以满足你的需求。

 要想对内核进行调试，那自然需要重新编译内核了，编译内核的具体方法这里就不罗嗦了，需要注意的是在配置内核时，要将“kernel hacking"中的“compile the kernel with debug info"选上，否则没有调试信息，gdb也难为无米之炊。

 编译好内核之后，我们还需要制作一个rootfs作为Qemu虚拟机的硬盘，这个步骤可以通过Qemu来完成，大致的步骤如下：

1. 创建一个虚拟的硬盘

# qemu-img create foobar.img 8G  # 创建一个8G的虚拟硬盘
 2. 在虚拟的硬盘上安装一个Linux系统
 # qemu -hda foobar.img -cdrom xxx.iso -boot d -m 512 -enable-audio -localtime 
 # xxx.iso为某linux的发行版本的iso，该命令就是要从iso启动，并将系统安装到foobar.img中

当然，其实也可以将init ram disk作为Qemu的rootfs，但这时需要对initrd进行修改，如果你对initrd不熟悉的话，最好还是花点时间，做个rootfs，这个可以省去一些麻烦。

 

Qemu虚拟机只是提供了一个虚拟的机器，使得程序运行在虚拟机中如同运行真实的物理机器上一样，除此以外，Qemu还必须能够对虚拟机进行完全的控制，但Qemu和gdb又是怎么扯上关系的呢？这是因为Qemu中内置了gdbserver，这使得Qemu能够和远程的gdb进行通讯，通过远程的gdb来控制Qemu虚拟机的执行，从而达到调试的目的。具体的操作如下：

1. 切换到刚刚编译的内核的路径，然后启动Qemu
 # qemu -kernel arch/x86/boot/bzImage -initrd /boot/initrd.img-2.6.31-22-generic -gdb tcp::1234 -S
 # -kernel 用来指定内核，注arch/x86/bzImage是不带调试信息的内核，vmlinux是带有调试信息的内核
 # -initrd 用来指定内核启动时使用的ram disk，
 # -gdb tcp::1234表示启动gdbserver，并在tcp的1234端口监听，-S表示在开始的时候冻结CPU直到远程的gdb输入相应的控制命令
 2. 启动gdb，并和Qemu进行联系，然后你就可以像调试应用程序那些调试内核了
 # gdb
 (gdb) file vmlinux
 (gdb) target remote :1234
 (gdb) b start_kernel
 
(gdb) c
 

  呵呵，是不是很简单，下面再简单的介绍一下gdb常用的一些调试命令： 

 
 

 

  help：即时帮助，当你不太记得或不太熟悉某些命令时，一个help就可以搞定 

 
 

 

  edit：在gdb中使用$EDITOR对某个文件进行编辑，在开始之前可以将$EDITOR设置为自己喜欢的编辑器 

 
 

 

  list：列出被调试程序当前上下文的源程序 

 
 

 

  make：相当于在shell中运行make，对工程进行编译，编译完成后使用run即可重新开始调试 

 
 

 

  run：简写为r，开始运行被调试的程序 

 
 

 

  break：简写为b，设置一个断点，该断点可以为某个文件的某行，也可是某个函数名，还可以是某个地址， 

 

  此外通过if参数还可以设置条件断点 

 
  
 

  backtrace：输出调用堆栈 

 
 

 

  info：查看当前gdb的各种信息，如断点信息，调用堆栈等 

 
 step：简写为s，单步执行，每次执行一行源程序，会跟踪进入函数
 next：简写为n，单步执行，每次执行一行源程序，不跟踪进入函数
 

   stepi：简写为si，单步执行，每次执行一个指令，会跟踪进入函数 
  
 stepi N:简写为si N,多步执行，每次执行N步指令，会跟踪进入函数 
  
 

    nexti：简写为ni，单步执行，每次执行一个指令，不跟踪进入函数 
 
 
 finish：执行直到从当前函数返回
 
 

 

  until：简写为u，执行直到所在的循环结束 

 
 

 

  continue：简写为c，继续执行直到下一个断点或程序结束或gdb收到信号 

 
 

 

  print：简写p，用来输出某个变量的值，只输出一次，输出结构时可以设置“set print pretty on“，这样观察更方便  

 
 

 

  display：观察某个变量，每次执行时都显示相应的变量 

 
 

 
 x：查看内存，通过相应的参数来执行内存的地址和要显示多少数据
x/i: 显示内存下一条指令
 x/Ni ADDR: 从内存地址ADDR处开始显示N步指令b uploadmgr.c:upload 表示在uploadmgr.c文件的upload函数打上断点。
b uploadmgr.c:12  表示在uploadmgr.c文件的12行打上断点.
 
nfo break可以查看当前的断点信息
 
delete  1 表示删除第一个断点  （用info break查看的 断点号)
delete 不带参数是删除所有断点
 
gdb xxx |tee newfile  可以将gdb过程中，保存所有输出到newfile中去
 
 set args a b c 
 ，设置调试程序的参数