Linux内核调试工具KGDB？

内核工具KGDB调试环境需要为Linux 内核加上 kgdb补丁，补丁实现GDB远程调试所需要的功能，包括命令处理、陷阱处理及串口通信3个主要的部分。KGDB补丁的主要作用是在Linux 内核中添加了一个调试Stub。调试Stub是Linux 内核中的一小段代码，是运行GDB的开发机和所调试内核之间的一个媒介。GDB和调试stub之间通过GDB串行协议进行通信。GDB串行协议是-种基于消息的ASCII 码协议，包含了各种调试命令。当设置断点时,KGDB将断点的指令替换为一条 trap指令，当执行到断点时控制权就转移到调试 stub中去。此时，调试stub 的任务就是使用远程串行通信协议将当前环境传送给GDB，然后从GDB处接收命令。GDB命令告诉stub 下一步该做什么，当stub收到继续执行的命令时，将恢复程序的运行环境，把对 CPU的控制权重新交还给内核。KGDB补丁给内核添加以下3个部件：

(1 ) GDB stub

GDB stub被称为调试插桩（简称为stub)，是KGDB调试器的核心。它是Linux内核中的一小段代码，用来处理主机上: GDB发来的各种请求并且在内核处于被调试状态时，控制目标机板上的处理器。

(2）修改异常处理函数

当这个异常发生时，内核将控制权交给KGDB调试器，程序进入KGDB提供的异常处理函数中。在里面，可以分析程序的各种情况。

(3)串口通信

GDB和 stub之间通过GDB串行协议进行通信。它是一种基于消息的ASCII 码协议，包含了各种调试命令。除串口外，也可以使用网卡进行通信。以设置内核断点为例说明KGDB与GDB之间的工作过程。设置断点时，KGDB修改内核代码，将断点位置的指令替换成一条异常指令(在ARM中这是一条未定义的指令)。当执行到断点时发生异常，控制权转移到stub 的异常处理函数中。此时，stub的任务就是使用GDB串行通信协议将当前环境传送给GDB，然后从GDB处接收命令，GDB命令告诉stub下一步该做什么。当stub收到继续执行的命令时，将恢复原来替换的指令、恢复程序的运行环境，把对CPU的控制权重新交还给内核。

Linux调试程序大多数都是喜欢用gdb，gdb是一个命令行界面的程序调试工具，任何调试 *** 作都是输入命令来实现的。从Windows过来的程序员可能不习惯用gdb这个调试器，可以去试试一些图形界面的的调试器，比如Kgdb、Affinic GUI Debugger，这两款调试器虽然是图形界面的调试器，但是它其实是调用gdb来完成它的调试功能的，也就是说它们其实是gdb的一个图形界面的外壳，所以要先安装好gdb再安装它们，不习惯gdb的命令界面的话，可以试试这两款软件。

安装完成后，请不要着急打开软件。需先进行配置。具体步骤如下：

查看串口设备及文件权限

linux下的所有 *** 作面向用户的都是文件 *** 作，在对串口 *** 作之前，我们应该先确认自己对该文件有没有读写权限。

linux下的usb串口命名为ttyUSB*，运行上面命令，可以看到有几个设备挂载。

我们这里是：

只有ttuUSB0.再用lsusb查看：

usb 004正是我们挂上去的usb转串口线缆，使用的芯片是PL2303。

但是正如上面显示，ttyUSB0这个设备是root所有的，所以，我们以普通用户身份打开minicom是没法访问该文件的。

运行sudo minicom -s便进入了minicom的配置界面，使用上下键选择Serial port setup，回车。此时光标在“change which setting”后面停留，它的上面有如下菜单：

我们只需输入上面对应的字母，就可以进如相应的菜单进行设置。设置完成，回车，光标会回到“change which setting”后面，如此重复。完成按回车返回主菜单即可。

返回主菜单后，选择“Save setup as df1”，将其保存为默认设置，然后选择 Exit退出。需退出后重新打开minicom，软件才会使用上述参数进行初始化。

注意：如果没有使用USB转串口，而是直接使用串口，那么Serial Device要配置为/dev/ttyS0。

如果上面设置顺利，打开minicom

重新给设备上电后，此时，窗口里就有信息打印出来了。

1）需使用Ctrl+a 进入设置状态

2）按z进入设置菜单

（1）O键：打开配置选项；

（2）W键：自动卷屏。当显示的内容超过一行之後，自动将後面的内容换行。这个功能在查看内核的启动信息时很有用。

（3）C键：清除屏幕的显示内容；

（4）B键：浏览minicom的历史显示；

（5）X键：退出minicom，会提示确认退出。

Ctrl + A -->O

选择"Filenames and paths"

更多的参数，参见"man minicom"的输出。

如果不加这个项，那么在minicom和pc交互的时候中键入命令超过一行时候会被截断，（这时候可以通过 <C-a>w 来开和关切换截断行功能）.

这样，启动之后我们会发现显示的内容不是黑白的了。

这样，启动之后，所在minicom的输出都会在<filename>中保留一份,如果原来文件存在，则追加，不存在则创建一个。

这样，我们可以取代用 <C-a>* 发送命令的方式，将 <C-a>替换成 [Alt] 或者 [ESC] .

这里，<filename>是你的脚本文件的名字，应该指定绝对路径，否则就会在你启动minicom的路径下寻找。

Minicom是基于窗口的。要d出所需功能的窗口，可按下 Ctrl-A (以下使用C-A来表示Ctrl-A),然后再按各功能键(a-z或A-Z)。先按C-A，再按'z'，将出现一个帮助窗口，提供了所有命令的简述。配置 minicom(-s 选项，或者C-A、O)时，可以改变这个转义键，不过现在我们还是用Ctrl-A吧。

这里，只给出很少的命令，更多的交互命令参见"<C-a>z"的帮助输出。

minicom -s 或启动minicom之后运行 <C-a>o 来进行配置。

C:脚本文件的存放位置: <C-a>g 运行脚本时的路径 。

D:选择脚本程序: 默认 runscript ,也可以选择 bash 脚本格式。

可以参考man手册 man runscript .交互命令中可以运行" <C-a>G "来运行脚本。

参考资料 ：

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