OS dev的Bochs調試
最近在弄一個自己的hobby OS,作為菜鳥在調試時候積累一些經驗,記錄一下。
Bochs調試
Bochs自帶調試功能,但是如果你是apt裝上的是不行的,下源碼來自己編譯,編譯選項為:
./configure --enable-debugger --enable-disasm
這個我只是嘗試過,在OS的loader階段可能會用到,當如果進入C語言實現部分的代碼如何調試?我希望看到C的源碼級別調試,而不是彙編的。
Bochs + gdb調試
同樣需要在編譯的時候加上選項,這個選項必須注意,否則在gdb調試的時候會出現”Cannot find bounds of current function”之類的問題。
./configure --enable-debugger --enable-disasm --enable-gdb-stub
詭異的是這個–enable-gdb-stub選項和上面的 –enable-debugger選項只能二選一
。也行,編譯出來後重命名吧。編譯完成後在Bochs的配置文件.bashrc中加上這麼一行:
gdbstub: enabled=1, port=1234, text_base=0, data_base=0, bss_base=0
另外注意kernel的代碼也需要加入-g編譯選項。最後在編譯完成後的文件是帶調試信息的,但是我們在用Bochs啟動的img文件不需要這些,現在比如kernel.elf是帶編譯信息的kernel 文件,用下面的這個步驟去掉調試信息,據說也可以用strip來。
cmd="objcopy -R .pdr -R .comment -R .note -S -O binary kernel.elf kernel.bin"
cat boot.bin setup.bin kernel.bin > ../a.img;
Bochs 使用的是這個a.img文件, gdb載入的是kernel.elf文件。
啟動Bochs後會等待gdb連進來(其實Qemu也可以這樣進行調試的),查資料過程中發現還可在調試的目錄加上.gdbinit,這樣每次啟動gdb就不那麼麻煩了:
file ./objs/kernel.elf
target remote localhost:1234
set disassembly-flavor intel
b kmain
一些有用tips
OS的代碼中經常會有內聯彙編,有的時候一條內聯過去就崩潰了,所以在gdb裡需要查看反彙編語句和registers。下面這些gdb指令比較有用:
(gdb) info line main.c:26 (查看main.c:26行在目標文件中的位置,為0x1cbc)
Line 26 of "./kernel/main.c" starts at address 0x1cbc <kmain> and ends at 0x1cc2 <kmain+6>.
(gdb) info line *0x1cbc (上面的反操作)
Line 26 of "./kernel/main.c" starts at address 0x1cbc <kmain> and ends at 0x1cc2 <kmain+6>.
(反彙編kmain函數,箭頭指向的是當前運行的彙編代碼)
(gdb) disas kmain
Dump of assembler code for function kmain:
=> 0x00001cbc <+0>: push ebp
0x00001cbd <+1>: mov ebp,esp
0x00001cbf <+3>: sub esp,0x28
0x00001cc2 <+6>: mov eax,DWORD PTR [ebp+0x8]
0x00001cc5 <+9>: mov ds:0x5ccc,eax
0x00001cca <+14>: call 0x2a29 <init_video>
0x00001ccf <+19>: mov DWORD PTR [esp+0x4],0xb
0x00001cd7 <+27>: mov DWORD PTR [esp],0x4777
0x00001cde <+34>: call 0x2a40 <puts_color_str>
0x00001ce3 <+39>: mov DWORD PTR [esp+0x4],0xa
0x00001ceb <+47>: mov DWORD PTR [esp],0x478d
0x00001cf2 <+54>: call 0x2a40 <puts_color_str>
0x00001cf7 <+59>: cli
0x00001cf8 <+60>: call 0x3876 <time_init>
0x00001cfd <+65>: call 0xc13 <gdt_init>
要正確的看到反彙編最好設置好gdb裡面的彙編指令集,對於Nasm設置”set disassembly-flavor intel”,在.gdbinit裡面弄好就行。 最後info registers查看cpu寄存器內容,info registers %eax只查看eax內容,而 info all-registers會把cpu的所有寄存器內容顯示出來,不過cr0,cr3這些貌似沒有 :(。看看這裡GDB參考。
2.1 編譯安裝 bochs 不還調試信息
tar xvfz bochs-2.3.5.tar.gz
cd bochs-2.3.5
./configure --prefix=/opt/bochs/run
make ; make install
2.2編譯安裝 bochs 彙編試試
./configure --prefix=/opt/bochs/debug --enable-plugins --enable-debugger --enable-disasm
make
make install
2.3 編譯安裝 bochs gdb調試
./configure --prefix=/opt/bochs/gdbstub --enable-plugins --enable-disasm --enable-gdb-stub
make
make install
注意:這裡編譯兩次bochs 是因為如果一步到位configure
./configure --enable-gdb-stub --enable-disasm --enable-debugger
它會很生氣
configure: error: --enable-debugger and --enable-gdb-stub are mutually exclusive