最近在做kernel labs，发现学内核还是有一个调试环境更容易理解一些。不过kernel labs教程中的环境个人觉得不是很好用（需要在gdb和串口界面反复切换），实际运行的内核和教程中的说明本来也有些对不上，加上我并不是很熟悉x86汇编，最后在试用了几个lab平台之后，觉得还是自己搭一个靠谱。

本调试平台在AOSC OS下搭建（当然发行版不是特别重要，有交叉编译环境和较新的qemu就行）：

把需要的对应版本的内核获取下来，在其目录下执行：

复制代码 
export ARCH=loongarch

# 这里改成自己用的交叉编译器的前缀
export CROSS_COMPILE=loongarch64-aosc-linux-gnu-

make defconfig
make menuconfig

# 配置内核，以6.12.19版为例
-> Kernel hacking
  -> Compile-time checks and compiler options
    -> Debug information
      -> Generate DWARF Version 5 debuginfo (DEBUG_INFO_DWARF5 [=y])
      
-> Processor type and features
  -> Build a relocatable kernel
    -> Randomize the address of the kernel image (KASLR) (RANDOMIZE_BASE [=n])

make -j14

# 制作tag索引
make tags

接下来要制作一个rootfs镜像。一开始发现busybox有bug，想试试直接用aosc的buildkit，结果不出意外systemd服务挂了一片。果然要想简单还得用busybox。下载最新版本，解压后在目录下执行：

复制代码 
export ARCH=loongarch64
export CROSS_COMPILE=loongarch64-aosc-linux-gnu-

这里直接make menuconfig会出错，因为scripts/kconfig/lxdialog/check-lxdialog.sh第50行试图用一个包含include的临时c程序来判断有无ncurses库，但main前面没加int会导致编译器报错（非常草台班子）。把int补上之后再接着执行：

复制代码 
make menuconfig
-> Settings
  -> Build static binary (no shared libs) (STATIC [=y])
  # LoongArch尚未适配
  -> SHA1: Use hardware accelerated instructions if possible (SHA1_HWACCEL [=n])
  -> SHA256: Use hardware accelerated instructions if possible (SHA256_HWACCEL [=n])

# tc模块有个古早bug，在较新的内核上无法通过编译，这里偷懒直接关了
-> Networking Utilities
  -> tc (TC [=n])

make -j14

# 制作rootfs镜像
qemu-img create rootfs.img 10M
mkfs.ext4 rootfs.img
sudo mount rootfs.img /mnt
sudo make install CONFIG_PREFIX=/mnt
sudo mkdir /mnt/{proc,dev,etc,mnt}
sudo cp -r examples/bootfloppy/etc/* /mnt/etc/
sudo umount /mnt

rootfs.img这样就制作好了，把它移到内核目录下，并在内核目录下创建一个qemu脚本：

复制代码 
#!/bin/bash
qemu-system-loongarch64 \
        -kernel vmlinux \
        -hda rootfs.img \
        -hdb fat:rw:./files \
        -append "root=/dev/vda console=ttyS0" \
        -nographic -s

hdb这里设置的files是一个共享目录，需要手动创建。

打开kate，在设置-工程中勾选“还原打开的项目”，启用CTags与Kate调试器插件，Kate 调试器使用了dap协议，需要进行一下用户配置：

复制代码 
{
    "dap": {
        "gdb-kernel-debug": {
            "url": "gdb",
            "run": {
                "command": [
                    "gdb",
                    "-i",
                    "dap"
                ],
                "redirectStderr": true,
                "redirectStdout": true,
                "supportsSourceRequest": true
            },
            "configurations": {
                "launch (attach)": {
                    "request": {
                        "command": "attach",
                        "mode": "debug",
                        "program": "${file}",
                        "args": "${args|list}",
                        "cwd": "${workdir}",
                        "target": ":1234"
                    }
                }
            }
        }
    }
}

调试器设置里载入以上配置，先运行起虚拟机，再启动调试器，Kate会自动跳转到arch_cpu_idle函数处。接下来就可以很方便的进行断点调试了。

爽