編譯 linux 0.11，並且使用 QEMU + GDB 調試 kernel ( Ubuntu 11.04, GCC 4.5.2)

編譯 linux 0.11，並且使用 QEMU + GDB 調試 kernel ( Ubuntu 11.04， GCC 4.5.2) 本篇為本人編譯 linux 0.11 心得，寫下來備忘

取得 source code

取得 source code 有很多方式，如果是直接下載原版的 code 的話，會很麻煩 (要使用舊版的 GCC 與 OS )， 網路上有改過的 code，適用於比較新的 GCC( linux-0.11-20110805.tar.gz )， 這邊有個適用 GCC 4.3.2 的，不過我是用更新的，適用 GCC 4.5.2 的 linux-0.11-20110805.tar.gz， 不過都是大同小異，如果有閒的話，可以把兩包抓來 diff 看看差在哪， 也可以去 oldlinux 的論壇裡面看

編譯

我這次的編譯環境為：Ubuntu 11.04( linux kernel 3.0.2)，GCC 4.5.2， 而 source 我選擇linux-0.11-20110805.tar.gz， 解壓縮後，使用 terminal，進入到該目錄，只要在有 MakeFile 這支檔案的目錄下，打入 make 就可以進行 compile， 如果編譯好的話，會在該目錄下，看到一個 Image 的檔案，就代表成功了

編譯問題排解

如果出現 make: *** [kernel/blk_drv/blk_drv.a] Error 2 這是一個明顯的宏語法錯誤，把 blk.h 的第 87 行的 #elif 改為 #else 就行了

如果出現 make: *** [tools/system] ?? 1 就把 GCC 加入編譯選項 -fno-stack-protector (只要在 make.header 中的 CC 選項加入，就可以全部加入 ， 例如 CC = gcc -fno-stack-protector)

如果再打入 make 不行的話，可以先下 make clean 指令後，再下 make

如果想看每一個檔案所編譯出來的 Object file (附檔名為.o)的 assembly 的話，可以使用 objdump 來觀察 如： objdump -S test.secton.o (-S 的參數式大寫，這邊大小寫有差別)

也有圖形化介面的 objdump， 叫 dissy 也是很好用的

如果想看 Hex file的話，可以使用 `hexdump'，如 hexdump -C boot.img -C 參數可以以 BYTE 的方式顯示

模擬測試

使用 x86 emu 把 linux 0.11 裝起來，網路上趙博士是使用 bochs，不是很會用 我選擇使用 qemu，鍵入 qemu -m 16M -boot a -fda Image -hda ./../rootfs/hdc-0.11-new.img

而-fda Image：代表你把 Image 執行目錄下 而-hda ./../rootfs/hdc-0.11-new.img：代表你把 HD img，放在相對目錄"上一層"的rootfs/下 而hdc-0.11-new.img ：為一模擬 hd 的檔案，可以在趙博士所提供的linux-0.11-devel-060625.zip找到 而../hdc-0.11-new.img：視你把該 hdc-0.11-new.img 檔放在哪而定

其實把 makefile .header 打開，裡面其實有 debug，也就是如果要 run qemu 的話，只要打 make debug 就會執行..

QEMU + GDB

鍵入以下 qemu -m 16 -boot a -fda Image -hda ./../rootfs/hdc-0.11-new.img -s -S -gdb tcp::1234

這邊有兩個 -s 與 -S，分別代表不同意義 -s(小寫 s)：運行虛擬機時將 1234 端口開啟成調試端口，供 eclipse 網絡調試時使用 -S(大寫 S)：啟動虛擬機時要「凍住」虛擬機，等待調試器發出繼續運行的命令 -fda：在 qemu 中，是使用檔案來模擬磁碟的，這邊的意思是，使用 Imgae 這個檔案來當作 floppy A -m：設定模擬的記憶體有多大，這邊設定記憶體大小為 16MB

順利的話，應該會顯示黑畫面，代表目前 QEMU 被凍住，等待 GDB client 在開另一個 terminal，鍵入 gdb tools/system 即可進入到 gdb client

先載入除錯的 symbol (gdb) file tools/system

連線至遠端 (gdb) target remote localhost:1234

下中斷，停在 CS = 0x7C00 的地方，也就是 BIOS 把 MBR 載入的地方 (gdb) br *0x7c00

在此時，bios 把控制權正式的交給了 linux，也就是說這裡開始就是我們自己控制的地方 而 0x7C00 對應的 code 應該是 bootsect.S

觀察0x7DFE 與 0x7DFF的值是否為0x55，0xAA (gdb) x/16b 0x7DF0

因為這邊是組合語言，所以要用 si 來單步 (gdb) si

下中斷 (gdb) b main

執行至中斷 ，則就會執行到 main 中 (gdb) c

列出目前的 code(list) (gdb)l

介紹一下 gdb 指令 b: 下中斷點 continue(c) 繼續執行直到下一個中斷點或結束 list(l): 列出目前上下文 step(s): 單步 (會進入 funciton) next(n) : 單步 (不會進入 funciton) until(u) 跳離一個 while for 迴圈 print(p): 顯示某變數，如 p str info b :u 列出目前中斷點 info register : 顯示 CPU 的 register

QEMU 問題排解

而 qemu 要順利打開可能會需要用到 kvm 可以使用 lsmod|grep kvm 看看 kvm 模組有沒有被載入 如果沒有的話，可以打 sudo kvm-ok

試著載入看看 如果再不行，看看 cpu 是否支援 VT or 機版 bios 是不是沒打開 intel-vt ( amd cpu 是 amd-v)的選項 重開機打開後，應該就可以使用 qemu 了

參考資料

可供GDB源碼調試的用GCC 4.X編譯的Linux 0.11實驗環境 目前已經成功地把linux-0.11移植到gcc 4.3.2 《Linux內核完全註釋》閱讀筆記——搭建實驗環境(轉載) Welcome to OldLinux Eclipse CDT + QEMU 調試linux內核 GNU偵錯器