X86上的ARM Linux調試環境

以前寫過怎麼在PC上調試Linux內核：in nek：怎樣快速調試Linux內核。那個是在x86上調試x86平台的，用的是x86本地的軟體。這裡再介紹一下怎麼在x86（模擬）調試ARM平台。我個人的日常工作環境都是這個平台，我個人也更推薦這個平台。因為我個人在這個平台上遇到的問題更少一些。

本文中涉及的部分配置或者腳本我會合併到前面這個x86@x86共享的工程中：nekin2017/lk-tester-maker，放在在ARM64的目錄下。

我用的Ubuntu，所以方案只在Ubuntu 18.04.1 LTS上驗證過。Ubuntu對aarch64的支持已經很好了，你可以直接裝aarch64的工具鏈：

apt-get install gcc-8-aarch64-linux-gnu


qemu支持arm64的版本也可以直接裝

apt-get install qemu-system-arm


唯一比較噁心的是現在aarch64的gdb主線還有問題（有個頭文件衝突的問題沒有解決），所以沒有gdb版本，如果你在乎，去這裡下Linaro的gcc 二進位版本（裡面帶gdb）：

http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/gcc-8/

這樣基礎就有了，編譯內核你肯定會了（自己根據需要調整參數）：

ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- make -j4 O=$BUILD_DIR


配置用默認配置就可以了，我建議開9pfs，在我前面共享的工程中，我放了一個4.19的config.kernel.aarch64_debug，你懶得調，就用這個。

然後是文件系統部分，我是用buildroot來編譯的，從這裡下工程：

git clone git://git.buildroot.net/buildroot


肯定可以用的配置我放在共享工程的arm64目錄下了：config.buildroot.aarch64_debug。

編譯完，把對應的根文件系統配置到內核的CONFIG_INITRAMFS_SOURCE配置項中。

然後這樣運行這個系統：

qemu-system-aarch64
-s -cpu cortex-a57 -machine virt
-nographic -smp 1 -m 1024m -kernel arch/arm64/boot/Image
-device virtio-net-pci,netdev=net0
-netdev type=user,id=net0,hostfwd=tcp::5555-:22
-fsdev local,id=p9fs,path=p9root,security_model=mapped
-device virtio-9p-pci,fsdev=p9fs,mount_tag=p9
-append "console=ttyAMA0 mymodule.dyndbg=+p debug"


這是一個能跑的配置，你自己根據需要調整吧。

它共享了一個虛擬目錄（這裡是p9root）到虛擬機裡面，你可以在虛擬機控制台上直接運行如下命令mount：

mount -t 9p p9 /mnt


這樣很容易在本地編譯用戶態的代碼，然後丟虛擬機裡面去運行。

要單步調試內核，可以用啟動aarch64的gdb，然後

gdb> file <your_kernel_vmlinux_file>
gdb> target remote :1234


然後設斷點就行了。我一般不用單步執行，一方面這東西沒什麼用，調試程序不應該靠單步的。另一方面是Linux Kernel必須-O2編譯，代碼優化過後，基本上執行過程和代碼序列對不上。但這個東西啟動運行一次只需要十幾秒，比啟動一台Server動輒幾分鐘不可同日而語。所以，一般的功能調試，用這個是最快的和最方便的。