Ubuntu内核调试要点（中）——配置目标机和建立调试会话
虽然如上一部分所讲，原生的Ubuntu内核在编译时已经包含了内核调试支持（KGDB），但是它默认是不工作，如果是使用，那么需要先启用。这与Windows的内核调试是一样的。
开启内核调试的方法不难，只要在内核命令行增加一些参数。基本步骤如下：
1，切换到/etc/grub.d目录下，以sudo方式打开40-custom文件，即：
sudo gedit /ect/grub.d/40-custom
然后从/boot/grub/grub.cfg中复制一个菜单项（menuentry）过来，再把菜单名中增加调试信息，然后在内核命令行中增加KGDB选项，即下面这样：
menuentry 'Ubuntu, with Linux 3.12.2 Kernel Debug Serial' --class ubuntu --class gnu-linux --class gnu --class os {
recordfail
gfxmode $linux_gfx_mode
insmod gzio
insmod part_msdos
insmod ext2
set root='(hd0,msdos1)'
search --no-floppy --fs-uuid --set=root eb5d8aee-6a0f-4257-b5b8-8d6731ba6764
echo 'Loading Linux 3.12.2 with KGDB built by GEDU lab...'
linux/boot/vmlinuz-3.12.2 root=UUID=eb5d8aee-6a0f-4257-b5b8-8d6731ba6764 ro quiet splash nomodeset $vt_handoff print-fatal-signals=1 kgdbwait kgdb8250=io,03f8,ttyS0,115200,4 kgdboc=ttyS0,115200 kgdbcon nokaslr
echo 'Loading initial ramdisk ...'
initrd/boot/initrd.img-3.12.2
}
新增部分：kgdbwait kgdb8250=io,03f8,ttyS0,115200,4 kgdboc=ttyS0,115200 kgdbcon nokaslr
其中，kgdboc=ttyS0,115200 kgdbcon是关键。其中，kgdboc是KGDB over console的缩写，后面的ttyS0代表通过1号串口进行通信，波特率为115200。后面的nokaslr是禁止内核空间的地址随机化，我们将在第三部分详细解释。
如果调试目标是虚拟机，那么模拟串口很方便，像上面这样设置就可以了。如果调试目标是物理机器，那么今天很多机器都不带串口，这时可以考虑使用PCIe的扩展串口卡（对于台式机）。实在没有串口，可以考虑使用网络连接方式，即所谓的kgdboe（KGDB over ethernet），我们以后再介绍。
修改grub的配置后，需要执行sudo update-grub来更新。更新后目标机器就准备好了。
对于主机端，如果使用虚拟机，那么可以把目标机克隆一份。如果是真实机器，那么最好选择相同版本的Ubuntu。
对于串口方式，因为默认用户没有串口设备的使用权限，所以应该先使用如下命令来增加权限：
!sudo usermod -a -G dialout gychang
注意dialout后面是用户名，应该替换成你使用的用户名。如果不调整权限，那么也可以使用sudo方式来启动gdb，但是如果忘记使用sudo了，就要退出重来。
注意，上诉权限修改需要logout再登录才生效。
接下来应该通过stty命令来设置串口的通信速率。这里需要说明一下，在某些版本的GDB中，可以通过set remotebaud 115200这样的命令在GDB中设置波特率，但是在最近的一些版本中，这条命令不存在了，这时便需要使用Linux的命令来设置了，即： stty -F /dev/ttyS0 115200
gychang@gychang-HP-Pro-3380-MT:~/dbg$ stty -F /dev/ttyS0
speed 9600 baud; line = 0;
min = 0; time = 10;
-brkint -icrnl -imaxbel
-opost -onlcr
-isig -icanon -iexten -echo -echoe -echok -echoctl -echoke
gychang@gychang-HP-Pro-3380-MT:~/dbg$ stty -F /dev/ttyS0 115200
gychang@gychang-HP-Pro-3380-MT:~/dbg$ stty -F /dev/ttyS0
speed 115200 baud; line = 0;
min = 0; time = 10;
-brkint -icrnl -imaxbel
-opost -onlcr
-isig -icanon -iexten -echo -echoe -echok -echoctl -echoke
上面先是显示旧的设置，再设置，最后再观察确认。
主机和目标机都准备好后，现在主机端启动以如下命令启动gdb：
gdb -s /usr/lib/debug/boot/vmlinux-4.10.0-28-generic
GDB启动后，会加载内核文件中的符号，加载完毕后，输入以下命令让GDB开始等待远程目标：
target remote /dev/ttyS0
让主机端的GDB进入等待后，重启目标机器，启动时如果grub的菜单没有自动弹出，那么请按住shift键。然后在菜单中选择我们前面配置的调试项。
如果一切顺利的话，目标机会主动中断到主机端的GDB，因为我们在命令行参数中的kgdbwait命令的含义就是在启动时等待kgdb和中断。这个启动早期的中断一般是通过一条断点指令来实现的，被称为初始断点，下面因初始断点中断后的场景：
但是有时可能不顺利，比如GDB报告收到意外的包，忽略之类，这时可以按Ctrl + C让GDB退出等待状态，然后再执行target remote /dev/ttyS0让其重新与目标机握手和对话。
初始断点命中后，就可以执行各种GDB命令了，最常用的就是bt，观察栈回溯，如下图所示：
上图中，kgdb_breakpoint函数就是触发断点指令（int 3）的函数，它所在的源文件名为debug_core.c，是KDB和KGDB共享的核心调试逻辑，其作用相当于NT内核中的KD（调试引擎）。
接下来可以使用dir命令来设置源文件位置，设置好后，就可以使用l命令来观察源代码了，比如：
接下来，可以执行n和s命令单步，在内核空间里逛一逛，也可以在感兴趣的位置埋个断点（命令b），让内核跑起来（c），遇到断点再停下来。这种自由控制内核的感觉是其它方式无法达到的。
怎么样，是不是很简单呢？不过实际调试时，还会有一些实际的问题，比如如何处理64位和KASLR（内核空间随机化）等干扰。我们将在下一讲继续介绍。