使用GDB與QEMU除錯核心時的問題分析(轉)
使用GDB與QEMU除錯核心時的問題分析(轉)[@more@] 使用QEMU+GDB能夠實現原始碼級的核心除錯,但是,存在一個問題──當核心允許中斷時,單步命令(n與s)會進入時鐘中斷。透過瀏覽QEMU的原始碼,大體把原因找了出來。 單步命令(n與s)在gdb遠端除錯通訊協議中是s(參看info gdb),qemu的gdb stub在受到s命令後將虛擬CPU進入單步狀態,但是在接收到s命令前,qemu的虛擬CPU是停止的(在等待gdb的命令),注意,這個時候,虛擬時鐘計時並沒有停止,所以,很可能在qemu的虛擬CPU還沒開始的時候就需要觸發時鐘中斷了,但是虛擬CPU還在停止狀態,中斷無法觸發。接收到s命令後,虛擬CPU開始執行指令。這時,如果核心允許中斷,虛擬時鐘就將觸發中斷,所以s命令執行一條指令後停止在時鐘中斷處理程式的開始處,而不是希望的函式中下一條指令處。
現在看一下問題的解決方法。在我看來,需要修改gdb遠端除錯核心時單步命令的語義。有兩個方向。
1.在gdb上修改。在處理使用者的n與s命令時不是傳送協議中的s命令,而是分兩步。首先確定下一條指令的開始位置(或者下一行源程式對應的指令的開始位置)。對於有些RISC機器機器指令固定為某個長度,那麼確定這個位置比較簡單,但是對於像x86這樣的變長指令的體系結構就需要稍微麻煩一點(需要確定當前指令的長度等)。然後假如第一步確定的地址是naddr。現在像處理使用者的tbreak *naddr一樣處理就可以了,接著傳送繼續執行命令c就可以了。
2.在qemu的gdb stub上修改協議命令s的處理方法。接收到s命令後不是讓虛擬CPU進入單步執行狀態,而是確定在沒有中斷的情況下,下一條指令的位置(注意對於當前是跳轉指令的情況處理比較複雜),然後在這個位置設定臨時斷點,在虛擬CPU到達這個斷點進入gdb stub後立即將其取消。
這兩種處理方法中,我認為1比較好,實現起來清晰明瞭,但是需要對gdb的程式碼比較熟悉。2方法比較複雜,尤其是在當前指令是跳轉指令時,不太容易確定臨時斷點的位置。另外作為暫時的權宜之計,我們可以只使用tbreak +offset來代替n與s命令。
現在看一下問題的解決方法。在我看來,需要修改gdb遠端除錯核心時單步命令的語義。有兩個方向。
1.在gdb上修改。在處理使用者的n與s命令時不是傳送協議中的s命令,而是分兩步。首先確定下一條指令的開始位置(或者下一行源程式對應的指令的開始位置)。對於有些RISC機器機器指令固定為某個長度,那麼確定這個位置比較簡單,但是對於像x86這樣的變長指令的體系結構就需要稍微麻煩一點(需要確定當前指令的長度等)。然後假如第一步確定的地址是naddr。現在像處理使用者的tbreak *naddr一樣處理就可以了,接著傳送繼續執行命令c就可以了。
2.在qemu的gdb stub上修改協議命令s的處理方法。接收到s命令後不是讓虛擬CPU進入單步執行狀態,而是確定在沒有中斷的情況下,下一條指令的位置(注意對於當前是跳轉指令的情況處理比較複雜),然後在這個位置設定臨時斷點,在虛擬CPU到達這個斷點進入gdb stub後立即將其取消。
這兩種處理方法中,我認為1比較好,實現起來清晰明瞭,但是需要對gdb的程式碼比較熟悉。2方法比較複雜,尤其是在當前指令是跳轉指令時,不太容易確定臨時斷點的位置。另外作為暫時的權宜之計,我們可以只使用tbreak +offset來代替n與s命令。
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