原理

原理結構圖

原理過程

Kgdb是雙機線上除錯，一端是Host端(linux)，執行GDB，另一端是Target端，執行帶Kgdb的linux核心。
兩邊通過串列埠(KGDBoc)或網路口(KGDBoE)相連線，kgdb實現了遠端除錯的功能，主要部件有：

stub

stub可卸任是一個執行在target端的代理，它負責與遠端的Host端進行溝通，接收Host端發來的指令。

應用場景

如上面原理圖所示，常常用於嵌入式開發場景中，開發板作為target端，執行開啟Kgdb的核心 ，PC機作為Host端，執行GDB，用來遠端除錯Target端的核心。

核心配置

在核心2.6.26版本之前，Kgdb是以Patch的方式提供，要使用它需要經過複雜的配置過程，並且容易出錯，之後，就整合到了核心中，只需要開啟相關配置項即可使用了。

這裡，我們以核心 4.4.19為例，KGDB的配置如下：

  Kernel hacking  ---> 
         [*] KGDB: kernel debugger  ---> 
                  [ ]   KGDB: internal test suite                                                                                                     
                  [*]   KGDB: Allow debugging with
 
 traps in notifiers                                                                   
                  [*]   KGDB_KDB: include kdb frontend for kgdb 

DEBUG相關配置：

    Kernel hacking  --->
         Compile-time checks and compiler options  ---> 
                    [*] Compile the kernel with
 
 debug info

例項：利用virtualBox(ubuntu14.04) 使用Kgdb進行模擬雙機除錯

環境：

• Host：deepin 15.2(64Bit)
• Target：virtualbox(Ubuntu14.04_64bit)
• 連線方式：虛擬串列埠

結構圖

準備工作

1. 設定虛擬串列埠

1. 在虛擬機器中執行開啟ＫＧＤＢ的核心
   這裡，為了方便測試KGDB，直接使用原始碼中自帶的arch/x86/configs/x86_64_defconf

執行　

make x86_64_defconf

然後再執行　：

make menuconfig

參考上面開啟KGDB和DEBUG相關的核心配置項。

編譯帶有除錯資訊的核心

make-kpkg --initrd --revision 001.magc --append-to-version -20160901 kernel_debug kernel_image kernel_headers

注：這裡kernel_debug和kernel_image要同時有，因為它們產生的deb有依賴關係。

編譯成功後，會看到生成三個deb包,並使用dpkg 命令將它安裝上去。

另外，還要將此原始碼和產物，放到HOST裡面一份。

1. 修改Guest OS的Grub啟動引數

在Guset OS中修改/boot/grub/grub.cfg
找到當前系統使用的核心啟動命令列，在後面新增：

kgdboc=ttyS0 115200 kgdbwait

注：
- kgdboc:是指KGDB over console 使用波特率為115200的ttyS0.
- kgdbwait:是讓kernel一直等等待直到連上GDB為止。
- 新增此引數後，需要重啟系統來啟用這些引數。

1. 在HOST中使用socat來連線虛擬串列埠的命名管道檔案

# socat -d -d /home/magc/workspace/vmserial PTY

注：
- PTY:是一種pseudo-terminal
- /home/magc/workspace/vmserial：是虛擬串列埠在HOST上的命名管道檔案
- 當執行此命令後，終端進入等待狀態，如下圖示：

如上所示，得到的pseudo-terminal的裝置名是/dev/pts/0　，這個程序需要在除錯過程中一直進行，並且HOST上的GDB會使用這個這裝置名

開始雙機除錯

通過上面幾步準備工作，使HOST和虛擬機器的虛擬串列埠連線起來，此時重新啟動虛擬機器。此時，虛擬機器會卡住，等等連線HOST上的GDB.

1. 啟動HOST上的GDB:

進入原始碼編譯目錄下（此原始碼目錄是從Guest OS中複製過來的），執行下面命令，啟動GDB:

# cd linux-4.4.19
# gdb ./vmlinux   
(gdb) target remote /dev/pts/0

此時虛擬機器仍停止等待，當在GDB中輸入下面指令：

continue

此時虛擬機器就會繼續啟動進入系統了。
若想重新回到GDB控制，只需要在Guest OS中執行下面命令：

 echo g > /proc/sysrq-trigger

此時，Guest OS就會中止當前會話，回到HOST的GDB控制中。這樣就可以增加斷點以及除錯了。

２. 除錯核心模組:

若是除錯核心的話，按上面操作方法即可滿足需求，若是想除錯某個單獨的核心模組，那就在Guest OS中安裝此模組，並拿到此模組的.text段地址(/sys/module//sections/.text) ,並在HOST的GDB中通過add-symbol-file　引數載入進來進行除錯即可。

小結

通過VirtualBox使用KGDB進行雙機除錯的主要步驟：
1. 在HOST和Guest OS之間建立虛擬串列埠連線
2. 在Guest OS裡編譯安裝帶Debug的核心，並修改Grub啟動引數
3. 在Host裡啟動GDB,並連線到虛擬串列埠上，開始雙機除錯