使用qemu调试linux内核 (qemu调试linux内核)

qemu是一款能够模拟多种操作系统的开源虚拟化软件。它可以帮助开发人员在不同平台上运行和测试软件，避免了繁琐的硬件配置和操作系统安装步骤。在调试Linux内核时，使用qemu可以将内核运行在虚拟机中，方便快捷地排除问题和优化性能。本文将介绍如何使用qemu进行Linux内核调试。

准备工作

在开始使用qemu调试Linux内核之前，需要准备好以下软件和资源：

1. QEMU

qemu可以从官网下载最新版本。本文使用的是版本4.2.0。

2. Linux内核源码

官方内核源码可以从 kernel.org 下载，或使用已有的内核源码。

3. Linux启动程序

使用GRUB或者其他的启动程序进行内核的启动。Linux启动程序需要包含一些必要的模块，例如文件系统模块、设备驱动模块等。

4. Debug信息

配置内核时需要开启Debug信息，这些信息可以帮助我们快速定位代码问题。

步骤一：编译内核

需要下载并编译Linux内核。我们选择下载Linux 5.0.0内核源码，并使用默认配置生成内核二进制文件。生成内核命令为：

make bzImage

编译完成后，会得到一个bzImage文件，该文件即为编译好的内核。

步骤二：运行qemu虚拟机

使用以下命令来运行qemu虚拟机：

qemu-system-x86_64 -kernel bzImage -initrd rootfs.cpio -append “root=/dev/ram rdinit=/in/init console=ttyS0” -nographic -s -S

其中，-kernel指定了内核二进制文件路径，-initrd指定了根文件系统路径，-append指定了内核启动参数，-nographic表示禁用图形化界面，-s表示启动gdbserver，-S表示启动前暂停。当运行该命令时，qemu虚拟机启动，并暂停在内核启动前。连接gdb命令为：

gdb vmlinux

vmlinux指定zImage的符号表文件，在编译时开启CONFIG_DEBUG_INFO选项可以生成。

步骤三：配置gdb

输入以下命令进行gdb配置：

(gdb) target remote :1234

该命令与gdbserver启动时命令对应。

(gdb) set arch i386:x86-64

使用该命令时需要保证gdb版本与qemu相同。使用x86-64作为架构。

(gdb) break start_kernel

该命令在start_kernel处设置断点，以便在启动过程中可以单步执行代码。

(gdb) continue

运行gdb continue命令后，qemu会恢复执行。此时，可以在gdb中使用单步执行命令执行代码。

步骤四：调试内核

在运行gdb continue命令后，qemu虚拟机开始启动内核。此时，gdb自动暂停当前运行的代码。在gdb中，使用单步执行命令（s）可以逐行执行内核代码。如果需要执行一个函数，可以使用调用函数命令（c）。

(gdb) s

进入下一行代码。

(gdb) c

调用下一个函数。

通过以上几个步骤，我们可以在qemu虚拟机中使用gdb进行Linux内核的调试。

本文介绍了如何使用qemu进行Linux内核调试。使用qemu可以方便快捷地在不同的平台上测试软件，节约了繁琐的硬件配置和操作系统安装步骤。通过以上步骤，您可以轻松地在qemu虚拟机中调试Linux内核，并快速定位内核问题。