ubuntu20.04 搭建kernel调试环境第四篇--图形化调试kernel

一、安装eclipse

1）官网下载对应的版本（eclipse-inst-jre-linux64.tar.gz）

Eclipse Packages | The Eclipse Foundation - home to a global community, the Eclipse IDE, Jakarta EE and over 350 open source projects...

2）解压

tar -xvf eclipse-inst-jre-linux64.tar.gz

3）进入解压后的eclipse-installer目录，运行安装程序

root@linux:/home/gsf/Downloads# cd eclipse-installer/

root@linux:/home/gsf/Downloads/eclipse-installer# ./eclipse-inst

4）运行eclipse

root@linux:~/eclipse/embedcpp-2020-12/eclipse# ./eclipse

5）安装CDT

Help --> Eclipse Marketplace，搜索“cdt”，安装Bracketeer for C/C++（CDT）

 

二、编译rootfs及kernel iamge

参考ubuntu20.04 搭建kernel调试环境第二篇--制作rootfs，制作rootfs。

参考ubuntu20.04 搭建kernel调试环境第三篇--kernel编译及运行，编译kernel image。

三、配置eclipse远程调试kernel

1）运行eclipse

root@linux:~/eclipse/embedcpp-2020-12/eclipse# ./eclipse

2）选择C/C++透视图，使eclipse页面布局方便查看调试C代码

3）新建一个工程

File --> New --> Other

弹出的窗口中选择C/C++ --> Makefile Project with Existing Code

我们没用到Makefile，所以不一定要选Makefile Project with Existing Code，也可选择其他的C、C++project。选择该类型Project的好处是，在创建Project的过程中可以指定kernel源码根目录，调试时不需要其他设置就可以找到根目录中的vmlinux。

弹出的窗口如下，我的填的信息：

Toolchain for indexer Settings-----没用到，任意选都可以。

设置完成，关闭该窗口。

4）设置调试选项

Run --> Debug Configurations，弹出下面窗口：

序号1处，右击选择New Configuration。

序号2处，设置配置的名称，随便写个（但要保证至少4个字符），自己能知道该名称代表什么配置就可以。

序号3处，点Browse按钮，选择3）步创建的project。

序号4处，选择我们编译的vmlinux。

设置完成后，点击上图中的Debugger：

（如果调试的bzImage是x86架构内核，GDB debugger选项直接填gdb或者/bin/gdb）

继续设置debug选项中的Connection：

Port number填qemu的远程调试端口1234。

填完上面信息，点击上图中的Source，增加“Absolute File Path”：

这步的目的是为了在debug代码时可以找到对应的C源文件。

注意，如果在debug调试内核代码出现工具链错误，请参考中“安装开发软件”与“安装python2.7”两节内容。

四、调试kernel

1）一个终端运行qemu启动kernel

gsf@linux:~/debug/kernel/linux-5.10.3$ qemu-system-arm -nographic -M vexpress-a9 -m 1024M -kernel arch/arm/boot/zImage -append "rdinit=/linuxrc console=ttyAMA0 loglevel=8" -dtb arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb -S -s      

注：如果用root用户执行上面命令出现Failed to initialize PA contextXDG_RUNTIME_DIR错误，换成普通用户试试。

--nographic：关闭图形调试，将打印信息输出到串口。

-M  machine type，可通过qemu-system-arm -machine help查询支持哪些machine。

-m 内存大小

-kernel   要运行的额内核image

-append   kernel运行时的命令行参数

-dtb   设备树文件

-S: 冻结CPU直至接受到c命令，用于远程gdb调试。

-s：是 -gdb tcp::1234缩写，表示在TCP 1234端口打开一个gdb服务器，用于远程gdb调试。

console=ttyAMA0，用于输出终端信息，终端名称取决于驱动。vexpress-a9平台终端名称是ttyAMA0。

2）elipse点击debug，注意gdb命令在Debugger Console中输入

读入符号表、设置断点后运行，eclipse会自动显示断点处的C源码。

附一：调试过程中，一些问题的解决

1）如果出现变量值无法查看的问题（例如下图，查看函数定义的bio_slab_max时提示Syntax error），把函数的__init属性去掉重新编译vmlinux即可解决。

 2）遇到函数调用，单步调试进不去。点击单步运行，可以看到调试器在运行，但是没法进入函数内部，把函数的__always_inline、__inline属性去掉重新编译vmlinux即可解决。若是还不能进入函数，可在源码中指定不优化该函数。

可以通过下面命令删掉文件中所有的__always_inline字符串：

sed -i "s/\ __always_inline\ / /g"  文件名

可以通过下面命令删除当前目录中所有c文件的__always_inline字符串（sed命令中，待替换的字符串前后有转义\定义的空格。）

sed -i "s/\ __always_inline\ / /g" `find ./ -name "*.c"`

或for file in `ls ./`; do sed -i "s/\ __always_inline\ / /g" $file; done

3）单步调试没有严格按源码顺序执行

这是编译时做了优化导致，可在该函数声明的地方，增加红字属性，编译时不要做优化。

static struct elevator_type *elevator_get_default(struct request_queue *q) __attribute__((optimize("O0")));