使用kgdb调试linux内核及内核模块

使用kgdb调试linux内核及内核模块

创建时间：2005-09-09
文章属性：原创
文章提交： xcspy (xcspy.com_at_gmail.com)

作者：xcspy成员 ladybug
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1. 几种内核调试工具比较

kdb：只能在汇编代码级进行调试；
优点是不需要两台机器进行调试。

gdb：在调试模块时缺少一些至关重要的功能，它可用来查看内核的运行情况，包括反汇编内核函数。

kgdb：能很方便的在源码级对内核进行调试，缺点是kgdb只能进行远程调试，它需要一根串口线及两台机器来调试内核(也可以是在同一台主机上用vmware软件运行两个操作系统来调试)

使用kdb和gdb调试内核的方法相对比较简单，这里只描述如何使用kgdb来调试内核。

2.软硬件准备

环境：
一台开发机developer(192.168.16.5 com1)，一台测试机target(192.168.16.30 com2)，都预装redhat 9；一根串口线

下载以下软件包：
linux内核2.4.23 linux-2.4.23.tar.bz2
kgdb内核补丁1.9版 linux-2.4.23-kgdb-1.9.patch
可调试内核模块的gdb gdbmod-1.9.bz2

3.ok,开始

3.1 测试串口线
物理连接好串口线后，使用一下命令进行测试，stty可以对串口参数进行设置

在developer上执行：
stty ispeed 115200 ospeed 115200 -F /dev/ttyS0
echo hello > /dev/ttyS0
在target上执行：
stty ispeed 115200 ospeed 115200 -F /dev/ttyS1
cat /dev/ttyS1

串口线没问题的话在target的屏幕上显示hello

3.2 安装与配置

3.2.1 安装

下载linux-2.4.23.tar.bz2，linux-2.4.23-kgdb-1.9.patch，gdbmod-1.9.bz2到developer的/home/liangjian目录

*在developer机器上

#cd /home/liangjian
#bunzip2 linux-2.4.23.tar.bz2
#tar -xvf linux-2.4.23.tar
#bunzip2 gdbmod-1.9.bz2
#cp gdbmod-1.9 /usr/local/bin
#cd linux-2.4.23
#patch -p1 < ../linux-2.4.23-kgdb-1.9.patch
#make menuconfig

在Kernel hacking配置项中将以下三项编译进内核
KGDB: Remote (serial) kernel debugging with gdb
KGDB: Thread analysis
KGDB: Console messages through gdb

注意在编译内核的时候需要加上-g选项
#make dep;make bzImage

使用scp进行将相关文件拷贝到target上(当然也可以使用其它的网络工具)
#scp arch/i386/boot/bzImage root@192.168.16.30:/boot/vmlinuz-2.4.23-kgdb
#scp System.map root@192.168.16.30:/boot/System.map-2.4.23-kgdb
#scp arch/i386/kernel/gdbstart root@192.168.16.30:/sbin
gdbstart为kgdb提供的一个工具，用于激活内核钩子，使内核处于调试状态

3.2.2 配置

*在developer机器上

在内核源码目录下编辑一文件.gdbinit(该文件用以对gdb进行初始化)，内容如下：
#vi .gdbinit
define rmt
set remotebaud 115200
target remote /dev/ttyS0
end
#
以上在.gdbinit中定义了一个宏rmt，该宏主要是设置使用的串口号和速率

*在target机器上

编辑/etc/grub.conf文件，加入以下行：
#vi /etc/grub.conf
title Red Hat Linux (2.4.23-kgdb)
root (hd0,0)
kernel /boot/vmlinuz-2.4.23-kgdb ro root=/dev/hda1
#

在root目录下建立一个脚本文件debugkernel，内容如下：
#vi debug
#!/bin/bash
gdbstart -s 115200 -t /dev/ttyS1 <<EOF

EOF
#chmod +x debugkernel
这个脚本主要是调用gdbstart程序设置target机上使用的串口及其速率，并使内核处于调试状态

3.3 开始调试

target上的内核或内核模块处于调试状态时，可以查看其变量、设置断点、查看堆栈等，并且是源码级的调试，和用gdb调试用户程序一样

3.3.1 内核启动后调试

*在target机器上

重启系统，选择以 2.4.23-kgdb内核启动，启动完成后运行debugkenel，
这时内核将停止运行，在控制台屏幕上显示信息，并等待来自developer的
串口连接

#./debug
About to activate GDB stub in the kernel on /dev/ttyS1
Waiting for connection from remote gdb...

*在developer机器上

#cd /home/liangjian/linux-2.4.23
# gdb vmlinux
GNU gdb Red Hat Linux (5.3post-0.20021129.18rh)
Copyright 2003 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
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