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 就加入以下的編譯選項
-fno-stack-protectorGCC 新版本有做 stack-protector ，但是開發 OS 用了會有問題，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，
這邊也有 bochs 使用教學，心得 可以參考
我選擇使用 qemu，鍵入
qemu -m 16M -boot a -fda Image -hda ./../rootfs/hdc-0.11-new.img以下列出參數的意義
-fda Image：代表你把 Image 執行目錄下
-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
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
../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 的標籤，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
info b :u 列出目前中斷點，也可簡寫成"i b"
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 register(i r) : 顯示 CPU 的 registerGDB 印出記憶體的內容，格式為 x/nyz，其中
n: 要印出的數量
y: 顯示的格式，可為C( char), d(整數), x(hex)
z: 單位，可為 b(byte), h(16bit), w(32bit)若要顯示90000的記憶體位置內容時，可以使用 x/16xb 0x90000
x也可顯示指令，如要顯示目前PC值所代表的指令，可以用
x/10i $pc或是想要顯示上下文，也可改成
x/10i $pc-5顯示ROM address 0 的指令，可用
x/10i 0QEMU 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)
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