linux內核調試環境的搭建(使用qemu)

這裡說明下，本人調試的內核版本是2.6.11.12，為什麼去調試這麼“古老”的版本？原因不多說了，你手頭也許正拿著ULK3，而它針對的內核版本正是2.6.11，有比這更好的理由嗎？而且這個版本不算舊，已不算新，我認為還算不錯，想想當下還有如此多的人在學習0.11的道路上笃定的前行，討論關於版本的事情，真的沒什麼意義。只要你認為有用，能學到東西，做什麼別人都不會說你錯！
接下來，我盡量把我碰到的一些棘手或者關鍵的地方都交代清楚，希望看到這篇文章的朋友能順利搭建好自己的環境。good luck！
你手頭需要有VMware，其他的虛擬化工具就不談了，用法差不多。在vmware中，我先後使用Ubuntu 12.04和CentOS 5.1來編譯內核，結果都是失敗！後來google查到原因是這些發布版的gcc太高，而當時在低版本下編譯成的2.6.11內核在這些版本下編譯會報錯，無法正常編譯。不過有不少人說可以將gcc降版本。。。，雖然不是不可行，但是考慮操作可能會比較麻煩等原因，這個方案選擇放棄！
後來得知(通過goole)，能天然編譯2.6.11的發布版，有兩種，分別是ubuntu 5.1和RedHat 9.0，他們的內核版本都是2.6.11或者相近的版本。最後我選擇了ubuntu，原因就不說了，都懂的！
我用ubuntu的毛病就是，剛安裝的系統，首先做的事情就是更新source.list文件，後來查到ubuntu已經不再對5.1及一些版本做支持了，所以我用了網上搜到的最新的source.list在升級的時候遇到各種報錯，惡心的要死。
所以我的建議就是不要動source.list，用默認的就可以了。

1. www.linuxidc.com @localhost:~$ sudo apt-get install build-essential  

接下來來要做的第一件事就是安裝build-essential，這個東西是重要的c語言開發包，包含了gcc, make, gdb和libc函數庫等很多工具，編譯c程序所必須的一些東西，因為剛安裝完的ubuntu 5.1基本上是個廢品，gcc根本不能用。
然後我的習慣是給系統安裝ssh，因為安裝完ssh之後，我就可以用xshell和xftp來實現更方便的操作，當然很多人喜歡安裝VMware Tools。 關於如何使用xshell和xftp，就不多講了，反正作用就是為了方便在主機和虛擬機之間傳輸數據，什麼方式都可以。 接下來就是安裝qemu，如果能使用更新的source.list，就可以直接在終端使用sodu apt-get install qemu來完成安裝，但是系統默認的更新源是沒有這個包的，所以選擇使用源碼安裝。
選擇哪個版本？我曾經選擇過最新的版本，首先編譯比較慢，而且編譯之後的可執行文件沒有“qemu”，而是一些qemu-i386，qemu-mips等等。我開始以為qemu-i386是我想要的，但是用了一些網上講的使用方法，貌似不行。不想浪費時間研究了，決定換低的版本試一試。 從最開始的0.10到0.91編譯都有各種報錯，最突出的問題是，這些版本編譯要求系統的gcc是3.x，而當前系統的gcc是4.0.2 20050808，跪了！後來試了很多，最終選擇了0.11.0-rc2，即內部版本為0.11.92，其他的有些版本編譯也會有很多錯誤，根本編譯不過，有的說缺什麼庫，有的源碼裡就有編譯錯誤，shit！反正這個版本是沒有問題的，可以順利編譯。 關於如何找到這個版本，這裡跟大家說下。 首先登陸官網：https://github.com/qemu/QEMU
單擊這個branch:master後面的小三角，在Tags裡面查找即可：
好了，qemu安裝完(直接configure，make，make install)之後，我們就可以編譯2.6.11.12內核了，關於內核編譯，資料多如牛毛，我只使用兩個命令：

1. www.linuxidc.com @localhost:~$make menuconfig  
2. www.linuxidc.com @localhost:~$make -j4 bzImage  

但是這裡有幾個問題要說一下，關於什麼是make menuconfig，不知道的同學去google下，另外執行命令需要ncurses庫的支持，不然你執行 make menuconfig會報錯，這裡大家可以去官網下: http://ftp.gnu.org/pub/gnu/ncurses/ 版本應該問題不大，我選擇的是5.5的版本，因為我看到它的更新日期是2005年，而ubuntu 5.1也是在那個時間發布的，不會用什麼兼容上的問題。
執行menuconfig的時候，我們唯一需要做的工作就是在Kernel hacking項目裡面將Compile the kernel with debug info和Compile the kernel with frame pointers，兩項勾選(在相應項上按空格鍵，裡面都有詳細的說明，不會的同學自己看)。這些項目可以讓編譯時添加調試信息，類似我們平時用的-g選項。
然後make -j4 bzImage，其中-j是讓編譯時使用多核心，你配置的cpu有幾個核心就在後面加上幾，比如我的配置的是四核心，那麼就是-j4。
等一小會兒(機器快的話)之後，內核編譯完成，激動吧。。。。 那麼qemu如何使用呢？ 直接終端輸入：

1. www.linuxidc.com @localhost:~$qemu -s -S -kernle linux-2.6.11.12/arch/i386/boot/bzImage  
2. 參數說明：  
3. -s: qemu在端口1234監聽gdb的調試連接  
4. -S: 讓qemu啟動後暫停，等待gdb的連接  
5. -kernel: 指定bzImage的路徑  

由於我目前的關注重點是內核初始化的一些過程，所以更高級的qemu功能先暫時不去研究，後面用到再說。 之後我們另開啟一個終端，在源碼的頂層目錄輸入：

1. www.linuxidc.com @localhost:~/linux-2.6.11.12$ gdb vmlinux  

然後，輸入命令：

1. (gdb) target remote localhost:1234  
2. Remote debugging using localhost:1234  
3. [New Thread 1]  
4. 0x0000fff0 in ?? ()  
5. warning: shared library handler failed to enable breakpoint  
6. (gdb)   

之後我們打個斷點測試下：

1. (gdb) b start_kernel  
2. Breakpoint 1 at 0xc030e537: file init/main.c, line 417.  
3. (gdb) c  
4. Continuing.  
5.   
6. Breakpoint 1, start_kernel () at init/main.c:417  
7. 417     {  
8. (gdb) n  
9. 425          page_address_init();  
10. (gdb)   

ok了！後面關於一些使用或者調試的心得，再來跟大家分享！