自从kdb集成到内核后，调试内核就多了一种选择，可以选择仅需要目标机，自己调试自己的kdb，
或选择需要额外一台机器来辅助调试的kgdb。
引人kdb，也引发一个新功能需求，即调试器之间的切换选择，如从kdb模式切换到kgdb模式或者反过来。
而且由于kdb和kgdb并不互斥，可在系统中同时存在，而kdb不需要额外的机器来辅助调试这一便利性，
所以在kgdb和kdb同时被使能的情况下，系统调试器缺省设置为kdb模式，这时kgdb用户使用gdb尝试
去连接内核的话，由于缺省设置为kdb模式，为了方便用户使用，还要求系统可以自动从kdb切换到kgdb
模式的功能（当gdb连接的时候）。
1: kdb和kgdb的实现架构
这里我们要搞的是为什么可以互换。这得从kdb和kgdb的实现原理来说了。
先看看现在目前内核调试框架图(Cutting from Jason’s PPT of linuxcon2010)
其中
Debug Core:
1:Generic debug API
2:Handles exceptions
3:Syncs/saves/restores CPUs
4:API for SW/HW breakpoints
Arch specific KGDB:
1:Interface to read/write registers
2:Arch specific exceptions and watch dogs
3:Single stepping interface
GDB Stub:
Speaks the gdb serial protocol
Polled I/O Driver (kgdboc / kgdboe / kgdbou / kgdb_8250):
1:Uses the console UART driver to multiplex a single serial line
2:Another host’s gdb connects to this port
由框架图可知，在debug core框架下，已经将KGDB和KDB模式抽象成它的”stub”，
所以要切换模式，只要切换”stub”处理函数即可。
关门放代码, linux/kernel/debug/debug_core.c: kgdb_cpu_enter(){...while (1) {/* 根据当前设定模式，选择stub */ if (dbg_kdb_mode) { kgdb_connected = 1; error = kdb_stub(ks); if (error == -1) continue; kgdb_connected = 0; } else { error = gdb_serial_stub(ks); } /* stub函数的返回值是否是切换 stub的指令 */if (error == DBG_PASS_EVENT) { dbg_kdb_mode = !dbg_kdb_mode; }}...} |
2： kdb模式与kgdb模式互换实现
我们需要实现如下功能:
1: kgdb模式到kdb模式切换，即通过增加 gdb 命令来切换
2: kdb模式到kgdb模式切换，即通过增加 kdb 命令来切换
3: kdb刚启动(缺省状态时)，kdb检测gdb的连接，自动切换到kgdb模式
2.1: kgdb模式到kdb模式切换,即通过增加 gdb 命令来切换
这个实现不复杂，可在gdb的远程协议里增加一个子协议表明要切换到kdb模式。
目前那个子协议暂定为 “$3#33“， 即当kgdb stub收到“$3#33“后，返回
DBG_PASS_EVENT 到 debug_core.
继续关门放代码, linux/kernel/debug/gdbstub.c: gdb_serial_stub(){...while (1) {switch (gdb协议发送的数据) { case '3': /* Escape into back into kdb */ if (remcom_in_buffer[1] == '\0') { gdb_cmd_detachkill(ks); return DBG_PASS_EVENT; }}...} |
2.2 : kdb模式到kgdb模式切换，即通过增加 kdb 命令来切换
这个也不复杂，即增加一个‘kgdb‘命令来实现，
1: 先注册’kgdb’ 命令到kdb, 其命令对于处理函数为kdb_kgdb(), 即用户
在kdb里敲入’kgdb’ 命令后，立刻调用kdb_kgdb()函数。
放代码 linux/kernel/debug/kdb/kdb_main.c:void kdb_inittab(void){ kdb_register_repeat("kgdb", kdb_kgdb, "", "Enter kgdb mode", 0, KDB_REPEAT_NONE);} static int kdb_kgdb(int argc, const char **argv){ return KDB_CMD_KGDB;} linux/kernel/debug/kdb/kdb_debugger.c:int kdb_stub(){ if (error == KDB_CMD_KGDB) { if (KDB_STATE(DOING_KGDB) || KDB_STATE(DOING_KGDB2)) { /* * This inteface glue which allows kdb to transition in into * the gdb stub. In order to do this the '?' or '' gdb serial * packet response is processed here. And then control is * passed to the gdbstub. */ if (KDB_STATE(DOING_KGDB)) gdbstub_state(ks, "?"); else gdbstub_state(ks, ""); KDB_STATE_CLEAR(DOING_KGDB); KDB_STATE_CLEAR(DOING_KGDB2); } return DBG_PASS_EVENT; }} |
2.3: kdb刚启动(缺省状态时)，kdb检测gdb的连接，自动切换到kgdb模式
这里的主要点在于如何检测gdb的连接。
这得关注gdb的远程调试协议，而且还得兼容新老版本的gdb。
由于各个系统支持程度不一样，gdb在连接远程调试时候，一般会先询问下远程调试系统支持哪些指令，
这个动作是通过协议”qSupported”+”一些子命令”来实现的.
放gdb的代码gdb/gdb/remote.c: remote_start_remote(){if (interrupt_on_connect) send_interrupt_sequence (); /* The first packet we send to the target is the optional "supported packets" request. If the target can answer this, it will tell us which later probes to skip. */remote_query_supported ();...} void remote_query_supported (){ /* The packet support flags are handled differently for this packet than for most others. We treat an error, a disabled packet, and an empty response identically: any features which must be reported to be used will be automatically disabled. An empty buffer accomplishes this, since that is also the representation for a list containing no features. */ rs->buf[0] = 0; if (remote_protocol_packets[PACKET_qSupported].support != PACKET_DISABLE) { char *q = NULL; struct cleanup *old_chain = make_cleanup (free_current_contents, &q); if (rs->extended) q = remote_query_supported_append (q, "multiprocess+"); if (remote_support_xml) q = remote_query_supported_append (q, remote_support_xml); q = remote_query_supported_append (q, "qRelocInsn+"); q = reconcat (q, "qSupported:", q, (char *) NULL); putpkt (q);} |
从上面的代码中可以得知，qSupported的命令是根据gdb的配置和目标target的配置而决定的，
比如说在i386上, 这个第一个发出去的包可能是:
1) $qSupported:xmlRegisters=i386;qRelocInsn+#252) $qSupported:qRelocInsn+#9a3) $qSupported#37 |
因此我们需要在kdb的输入数据流里检测以$qSupported打头的包，如果检测到了，则说明是gdb
在尝试连接，则需要切换到kgdb模式。
关门放kdb处理代码: linux/kernel/debug/kdb/kdb_io.c: char* kdb_read(){ /* Special escape to kgdb */ if (lastchar - buffer >= 5 && strcmp(lastchar - 5, "$?#3f") == 0) { strcpy(buffer, "kgdb"); KDB_STATE_SET(DOING_KGDB); return buffer; } if (lastchar - buffer >= 11 && strcmp(lastchar - 11, "$qSupported") == 0) { strcpy(buffer, "kgdb"); KDB_STATE_SET(DOING_KGDB2); return buffer; }} |
其中上面的strcpy(buffer, “kgdb”);代码表示 当检测到上面的事件时，模拟一个
kgdb命令，这样就可以走2.2里面的实现路程来完成工作了。。
本文地址：
http://www.kgdb.info/kgdb/kdb_kgdb_mode_change/
版权所有 ? 转载时必须以链接形式注明作者和原始出处！
你好，我现在kgdb的调试环境已经搭建起来了，不过没太搞懂怎样在kgdb里切换成kdb模式，代码部分写的是3，你的文章里是$3#33，不是太明白这是什么意思，请教了
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DDD 回复:
十二月 15th, 2011 at 11:32 下午
@cuic139
$3#33是gdb与kgdb进行通信的远程协议的封包格式。
RSP 是一种基于 ASCII 码的协议,以 gdb 发送命令,目标端(在这里是 kgdb)返回执行
结果或信息的方式来进行的,而命令和回复在传输过程中又是封装在一个包(packet)里面
的.每个包以一个’$’开始,接着是实际数据,数据以一个’#’结束,后面跟着两位十六进制数
字用作校验和($packet-data#checksum).校验和需要对 256 取模,因为只有两位。
http://www.kgdb.info/kgdb/understand_kgdb/kgdb_source_chapter_three/
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cuic139 回复:
十二月 16th, 2011 at 5:44 下午
按照这样，应该是在kgdb的控制台里输入$3#33就可以进入kdb了吧？
不过我现在输入之后提示：
Program received signal SIGTRAP, Trace/breakpoint trap.
kgdb_breakpoint (key=103) at kernel/debug/debug_core.c:960
960 in kernel/debug/debug_core.c
(gdb) $3#33
Undefined command: “$3″. Try “help”.
编译选项是按照您说的确认过了的：
CONFIG_DEBUG_KERNEL=Y
CONFIG_KGDB=Y
CONFIG_KGDB_SERIAL_CONSOLE=Y
Sysrq-g must be used to break in initially.
Selecting this will automatically set:
CONFIG_CONSOLE_POLL=N
CONFIG_MAGIC_SYSRQ=Y
CONFIG_KGDB_KDB=Y
Optional other configuration settings:
CONFIG_FRAME_POINTER=Y
CONFIG_DEBUG_RODATA=N
CONFIG_KALLSYMS=Y
CONFIG_KDB_KEYBOARD
CONFIG_KGDB_TESTS
只有这个CONFIG_CONSOLE_POLL=N 现在是不一样的，不知道是否有影响
现在想进kdb但是进不去。。。
非常感谢
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DDD 回复:
十二月 19th, 2011 at 11:08 上午
在gdb端，应该使用packet管理模式…
在连接kgdb成功后,使用
(gdb) maintenance packet
(gdb) 3
“maintenance packet”命令比较生僻，所以….
还有一种方法就是直接修改kgdb里面的核心变量值：
在连接kgdb成功后,
(gdb) set dbg_kdb_mode=1
在退出kgdb，然后就是kdb模式了。
在进入kdb模式成功后，可以使用
echo g >/proc/sysrq-trigger
来触发验证下.
CONFIG_CONSOLE_POLL=N
这个应该是选 Y的，
可能是http://www.kgdb.info/kgdb/kdb_introduce/
这个文章里面应该笔误了，我现在手上没有环境，回头等我验证下.
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cuic139 回复:
十二月 19th, 2011 at 4:47 下午
您说的对，是选Y的，是当kgdb和使用串口都为Y时自动选上的，我今天又研究了一下文档重新试验了一下，问题已经解决了，非常感谢您，O(∩_∩)O~
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在还要请教个问题，哈哈，新内核里的kdb命令，id这个命令貌似给去掉了！！，您关注过这方面的问题吗？
我查看了2.6.39和3.1.5的源代码，都是这样，是有什么可以替代的命令吗…如果只想要一台机器调试的话，kdb的id指令还是对分析问题很有帮助的
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cuic139 回复:
十二月 20th, 2011 at 4:08 下午
我在kdb的官方网站上看到有3.1的patch，patch里面有id这个命令，之前的版本像2.6.39则都没有相应的patch，这种情况莫非要手动patch。。。？
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DDD 回复:
十二月 21st, 2011 at 10:32 上午
目前内核版本里是没有做这个支持的。
In the merged kdb & kgdb, presently there is no disassembler (known as the “id” command)
我不清楚kdb是否有特殊都patch，方便都话，你可以发给我下。（kdb的官网打不开）
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In the merged kdb & kgdb, presently there is no disassembler (known as the “id” command)
这个您是在哪里看到的？官方文档里好像没有，我是看了代码实现才知道不支持的；
怎么发给您呢？不知道您的邮箱，您给我发个邮件吧，ipconfig@163.com ，O(∩_∩)O
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cuic139 回复:
十二月 21st, 2011 at 2:16 下午
那个补丁根据里面的readme是用在3.0的，虽然写的是文件名字写的是3.1，我打了之后编译现在还没有过呢，
struct lock_manager_operations 里面没有成员变量 lm_compare_owner和lm_notify，代码里没有定义。。。不知道是不是官方的bug，~~~~(>_<)~~~~
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cuic139 回复:
十二月 21st, 2011 at 2:28 下午
从james911那里看到了您的邮箱，已经给您发过去了
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DDD 回复:
十二月 21st, 2011 at 4:03 下午
@cuic139
这里有描述 集成到内核的KDB和原生KDB的一些差别
https://kgdb.wiki.kernel.org/articles/k/d/b/KDB_FAQ_9859.html
收到你邮件，我找空去看看。
非常感谢.
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cuic139 回复:
十二月 21st, 2011 at 4:26 下午
我手动patch到2.6.*的内核上，有一些patch和编译错误，修正后现在id反汇编能用了，
开心死了，哈哈
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哈哈，我又来了，还需要请教一下，我现在是用虚拟机装的linux，无论我是采用kgdb远程调试，还是kdb本机调试，只要已进入debug模式，cpu的占用率就满了，之前的时候虽然cpu占用高不过还有反应，今天进了kdb后虚拟机就莫有反应了，所以想求教一下DDD大神有莫有遇到过类似的问题？我kgdboc哪里已经设置kbd了
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DDD 回复:
十二月 22nd, 2011 at 9:06 下午
@cuic139
呵呵，欢迎欢迎。
虚拟机是比较慢，进入调试模式的时候，虚拟机一直在模拟CPU空转循环。
不知道你机器性能怎么样，在我这台式机这，cpu一般在50%左右（双核，qemu）。
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