使用QEMU调试arm64内核上的Linux系统

如何在 ARM64 架构的 Linux 系统上使用 QEMU 进行调试

简介

嵌入式系统正在蓬勃发展，而基于 ARM64 架构的设备已经成为主流。为了维护和开发这些系统，精通如何在 ARM64 内核上调试 Linux 系统至关重要。QEMU 作为一款开源虚拟化软件，能够模拟包括 ARM64 架构在内的各种硬件环境。利用 QEMU，我们能够轻松地调试 ARM64 内核上的 Linux 系统。

设置 QEMU 环境

1. 安装必要软件包

sudo apt-get install qemu-system-arm64 qemu-utils

2. 下载和解压 ARM64 内核源代码

git clone https://github.com/torvalds/linux.git
cd linux
git checkout v5.10.102

3. 编译内核

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- defconfig
make -j$(nproc) ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

4. 复制内核镜像和设备树文件到 QEMU 的镜像目录

cp arch/arm64/boot/Image /usr/share/qemu/firmware/
cp arch/arm64/boot/dts/broadcom/bcm2711-rpi-4-b.dtb /usr/share/qemu/firmware/

运行 QEMU 并加载内核

1. 运行 QEMU

qemu-system-aarch64 -M virt -cpu cortex-a72 -m 512M -kernel /usr/share/qemu/firmware/Image -dtb /usr/share/qemu/firmware/bcm2711-rpi-4-b.dtb -append "console=ttyAMA0"

2. 连接到 QEMU 的串口

screen /dev/ttyUSB0 115200

使用 GDB 进行调试

1. 启动 GDB

arm-linux-gnueabihf-gdb

2. 连接到 QEMU 的进程

target remote localhost:1234

3. 加载内核符号表

file /usr/src/linux/vmlinux

4. 设置断点

break main

5. 运行内核

continue

6. 调试内核

next
step
print $eax

总结

本文介绍了如何在 ARM64 内核的 Linux 系统上使用 QEMU 进行调试。通过设置 QEMU 环境、编译内核、运行 QEMU 并加载内核，我们可以使用 GDB 进行调试。这对于开发和维护 ARM64 内核的 Linux 系统非常有用。

常见问题解答

1. 什么是 ARM64 架构？

ARM64 架构是一种 64 位指令集架构，由 ARM 公司开发，用于移动和嵌入式设备。

2. QEMU 是什么？

QEMU 是一款开源虚拟化软件，能够模拟各种硬件环境，包括 ARM64 架构。

3. 如何在 QEMU 中连接到 GDB？

使用以下命令连接到 QEMU 的 GDB：target remote localhost:1234

4. 如何在 GDB 中设置断点？

使用以下命令在 GDB 中设置断点：break main

5. 如何在 GDB 中调试内核？

使用以下命令在 GDB 中调试内核：next、step、print $eax