緣起

之前我寫過一篇博文：Linux 0.11 實驗環境搭建

本以為有了這個環境（gcc-3.4 & gdb-6.8），就可以除錯無憂了。誰知遇到了以下問題：

（1）用 gdb 除錯 main 函式的時候，無法輸出變數的值。總是提示：

No symbol “XXX” in current context.

（2）雖然在編譯時為 gcc 加上了-gdwarf-2 -g3這兩個選項，但仍然無法檢視巨集的定義。

如下圖所示：

對於（1），因為有-g選項，所以 gcc 編譯後確實生成了相關符號，但為什麼 gdb 總說找不到符號呢？因為 gdb 版本過低，對於較高版本的 gcc 產生的符號表，它根本不認識，所以說找不到符號。解決辦法就是升級 gdb.

對於（2），我本以為原因同（1）。把 gdb 升級到 8.1 還是不行，看來另有原因。

我寫了一個小程式，gcc-5.4.0 配合 gdb-8.1，除錯時可以列印巨集的值，info macro xxx等命令沒有問題。所以，我打算用高版本的 gcc 編譯 Linux-0.11.

問題來了，Linux-0.11 已經是很古老的程式碼了，用高版本的 gcc 根本編譯不過，怎麼辦呢？好在有很多前輩勇於探索，修改了原始碼和 Makefile，使得 Linux-0.11 可以被高版本的 gcc 編譯通過。

環境搭建

他山之石，可以攻玉。搜了一波後，發現了一個叫“泰曉科技”的網站，其官網是http://tinylab.org/，官方程式碼倉庫是 https://github.com/tinyclub

程式碼倉庫裡面有個專案——Linux 0.11 Lab

下載原始碼

得到linux-0.11-lab-master.zip檔案，解壓後進入目錄linux-0.11-lab-master，如下圖：

用make help命令可以檢視幫助資訊。

—– Linux 0.11 Lab (http://tinylab.org/linux-0.11-lab) —–
:: Compile ::
make –generate a kernel floppy Image with a fs on hda1
make clean – clean the object files
make distclean – only keep the source code files
:: Test ::
make start – start the kernel in vm (qemu/bochs)
make start-fd – start the kernel with fs in floppy
make start-hd – start the kernel with fs in hard disk
make start-hd G=0 – start with curses based terminal, instead of SDL
:: Debug ::
make debug – debug the kernel in qemu/bochs & gdb at port 1234
make debug-fd – debug the kernel with fs in floppy
make debug-hd – debug the kernel with fs in hard disk
make debug DST=boot/bootsect.sym – debug bootsect
make debug DST=boot/setup.sym – debug setup
make boot BOCHS=bochs-debugger VM=bochs – debug with bochs internal debugger
make switch – switch the emulator: qemu and bochs
make boot VM=qemu|bochs – switch the emulator: qemu and bochs
:: Read ::
make cscope – genereate the cscope index databases
make tags – generate the tag file
make cg – generate callgraph of the default main entry
make cg f=func d=dir|file b=browser – generate callgraph of func in file/directory
:: More ::
>>> README.md <<<
~ Enjoy It ~
—–Linux 0.11 Lab (http://tinylab.org/linux-0.11-lab)—–
—> Linux Kernel Lab (http://tinylab.org/linux-lab) <—

安裝一些軟體

這裡以 Linux Ubuntu 作業系統為例。作者推薦用 docker.

The docker install method is recommended for all systems, including Linux, Windows and Mac OS.

不過我沒有用 docker，還是用比較原始的辦法。

Here is the deprecated method:

1. The Linux distributions: debian and ubuntu (>= 14.04) are recommended

2. Install basic tools

   $ sudo apt-get install vim cscope exuberant-ctags build-essential qemu lxterminal

3. Optional

   $ sudo apt-get install bochs vgabios bochsbios bochs-doc bochs-x >libltdl7 bochs-sdl bochs-term
   $ sudo apt-get install graphviz cflow

編譯

在linux-0.11-lab-master目錄下，執行make命令.

執行

$ make start

採用 qemu 或者 bochs 模擬器執行 Linux-0.11，如果想切換模擬器，可以用

$ make switch

除錯

$ make debug

執行後出現如下介面：

再開一個終端，還是在linux-0.11-lab-master目錄下，執行命令

$ gdb --quiet src/kernel.sym

這時候，就可以用 gdb 的各種命令進行除錯了。

如何檢視巨集

正如 GDB 官網上說:

We pass the -gdwarf-2 and-g3 flags to ensure the compiler includes information about preprocessor macros in the debugging information.

所以，先要給 gcc 新增 -gdwarf-2 和-g3 選項。對於本實驗環境，就是修改src 目錄下的 Makefile.head 檔案。為第 29 行的CFLAGS加上 -gdwarf-2 -g3 。

如圖：

之後重新編譯，再次除錯。

在除錯的時候，可以用p(print)命令檢視巨集的值，還可以用

info macro 巨集名

例如：

【參考資料】

https://sourceware.org/gdb/onlinedocs/gdb/Macros.html

https://github.com/tinyclub/linux-0.11-lab/blob/master/README.md