Android 内核调试

Question

我一直在尝试让kgdb 使用 Nexus One。

我已从https://android.googlesource.com 中提取内核并启用与kgdb 相关的所有内容，包括使用menuconfig 进行kgdbts 测试。成功构建内核并将其刷入设备（已解锁并运行 CyanogenMod 7）

我还按照http://bootloader.wikidot.com/android:kgdb 上的说明启用 USB 连接作为kgdb 要求的串行连接（并成功测试了从ttyACM0 到ttyGS0 的通信）。

存在以下文件夹，表明kgdboc 和kgdbts 已内置到内核中：

/sys/modules/kgdboc/parameters
/sys/modules/kgdbts/parameters

以下是 dmesg 的输出，显示正在完成的 kgdbts 测试显示（我认为）成功完成了测试：

# dmesg | grep kgdb
<6>[   12.974060] kgdb: Registered I/O driver kgdbts.
<6>[   12.981781] kgdbts:RUN plant and detach test
<6>[   12.995178] kgdbts:RUN sw breakpoint test
<6>[   13.002441] kgdbts:RUN bad memory access test
<6>[   13.010864] kgdbts:RUN singlestep test 1000 iterations
<6>[   13.019042] kgdbts:RUN singlestep [0/1000]
<6>[   13.077850] kgdbts:RUN singlestep [100/1000]
<6>[   13.132720] kgdbts:RUN singlestep [200/1000]
<6>[   13.187500] kgdbts:RUN singlestep [300/1000]
<6>[   13.242370] kgdbts:RUN singlestep [400/1000]
<6>[   13.297149] kgdbts:RUN singlestep [500/1000]
<6>[   13.351928] kgdbts:RUN singlestep [600/1000]
<6>[   13.406829] kgdbts:RUN singlestep [700/1000]
<6>[   13.461578] kgdbts:RUN singlestep [800/1000]
<6>[   13.516540] kgdbts:RUN singlestep [900/1000]
<6>[   13.570922] kgdbts:RUN do_fork for 100 breakpoints
<6>[   21.117645] kgdb: Unregistered I/O driver kgdbts, debugger disabled.

我相信我遇到的问题是让内核触发kgdb。

# echo -n g > /proc/sysrq-trigger

只是导致我回到命令提示符并且（我认为）假设冻结所有内容并通过 USB 发送一个提示，该 USB 被用作伪串行端口，因为手机没有真正的串行端口。

根据我从研究中收集到的信息，提示应该是允许我发出问题的触发器

(gdb) target remote /dev/ttyACM0

并连接到与内核的调试会话。

我还用b 和c 测试了/proc/sysrq-trigger，只是确认我能够将一些命令传递给sysrq。

所以在我冗长的尝试提供尽可能多的信息之后，我的问题是为什么g 没有触发调试器？

这是我第一次尝试在任何系统上进行内核调试，我已经用尽了在谷歌上搜索的方法，所以我求助于你。谢谢！

（我也尝试将 kdgbwait 放在内核命令行中但没有成功，因为我认为 android 内核尚不支持）

Answer 1

Android 内核问题在 [SO] 上很少见，因为没有其他人回答我已经提供了我对这个问题的发现。不幸的是，我没有一个可以测试这个的关系，所以这个答案不是为了逐步解决你的问题，而是应该指出你在哪里寻找的正确方向。

我在此问题上找到的唯一有用资源是 LKML patch by Dongdong Deng，因此不太可能是配置问题，因为这些资源通常很丰富且广为人知。

这表明您的内核构建存在问题。我很想从最新版本的 CM 重新开始，看看问题是否会消失。

如果失败，请尝试向 cyanogen 团队报告此问题，看看这是一个已知问题还是有简单的解决方法。

作为最后的手段，如果版本兼容，您可以尝试该补丁。唯一的选择是卷起袖子，开始破解 CM 内核以整合补丁。

祝你好运。

Answer 2

我没有使用Android硬件的经验，但是我已经完成了kgdb编译的内核作为VirtualBox客户端运行，并通过虚拟串口从主机连接到guest，并使用gdb（使用标准的“目标远程”命令）我可以在 kgdbwait 的帮助下逐步完成虚拟客户内核的整个启动过程。没有这个，我可以编写一个内核模块，除了实现一个名为“int 13”的内联程序集（即 0xcc）之外什么都不做。加载后，串口连接的主机端会出现一个断点，然后我可以设置断点并继续执行内核。这是因为 kgdb 处理异常“int 13”。如果你明确地创建了其他类型的异常，比如“*p = 0”，并且 p 指向 NULL，你仍然会得到一个断点，但我怀疑你是否可以继续执行。

Answer 3

从related post 找到这篇文章，并想说我刚刚发布了一些我为在 Nexus 6 上运行所做的工作，如果有人感兴趣的话：

http://www.contextis.com/resources/blog/kgdb-android-debugging-kernel-boss/

有趣的是，OP 的 sysrq 问题也是我遇到的一个问题。此行为的原因是 KGDB 未正确初始化，因此无法为“g”（kgdb）触发器安装处理程序。这就是所有其他 sysrq 命令仍然有效的原因。

更长的解释（感谢@Robert）：

为了使这项工作正常进行，我必须制作基于this Accuvant blog 的 UART 调试电缆。这是一个非常简单的电路，由一个 FTDI 3.3v 基本分线器（撰写本文时可从 SparkFun 获得）以及 4 个电阻器（2 x 1K Ohm、1 x 1.2K Ohm 和 1 x 100Ohm）和一个4 元素 Tip-Ring-Ring-Sleeve (TRRS) 耳机插孔。电阻器本质上提供了一个分压器，以将 3.3v 降低到对您的手机更安全的水平。通过将另一端连接到电路板的音频插孔插入，音频子系统会识别出其中一个引脚上有电压（~2.8V），并且知道通过该电缆提供 UART 接口。 FTDI 分线器通过 USB 插入您的 PC，从这里您可以通过 minicom 等终端仿真器访问控制台消息。但是，您现在可以通过相同的机制获得一个串行接口，这就是我们可以用于 KGDB 连接的方式。

因此，此时需要对 Nexus 6 的串行驱动程序 (msm_serial_hs_lite.c) 进行一些相对较小的更改，以支持 KGDB（特别是执行原子字符 I/O 操作的能力）。我刚刚从 Linux 内核主线代码中移植了这些更改，因为一个名为 Stephen Boyd 的小伙子为完整的 MSM (Qualcomm) 串行驱动程序 msm_serial.c 做了艰苦的工作。他的更改可以是found here，或者只是在 Google 上搜索“msm_serial：添加对 poll_ 的支持”。移植并不难，我的代码可以是found on github。

除此之外，您还需要能够为您的 N6 构建自定义内核，谷歌提供了 lots of information on。然后，您需要在 github 存储库中创建一个包含 KGDB 修改的引导映像。我从https://developers.google.com/android/nexus/images 获取了库存内核，提取了它（使用 abootimg -x），然后使用以下命令用我的自定义内核（zImage-dtb）和其他命令行参数重新打包它，以确保 KGDB 将被加载并指向我的串口是这样的：

abootimg -u boot.img -k zImage-dtb -c 'cmdline=console=ttyHSL0,115200,n8 kgdboc=ttyHSL0,115200 kgdbretry=4'

创建 boot.img 后，我可以使用命令 fastboot boot boot.img 启动它，打开 adb shell，然后使用以下命令在 Android 内核中触发断点：

echo -n g > /proc/sysrq-trigger

值得一提的是，您需要超级用户权限才能访问 /proc/sysrq-trigger，因此您需要拥有 root 权限。

在电话停止并连接调试电缆的情况下，在主机 PC 上启动 GDB for ARM 版本，并将未压缩的内核作为参数（例如 arm-eabi-gdb ./vmlinux）。注意：我正在运行 Ubuntu 14.04 并使用 AOSP 源存储库中“prebuilts”目录中的 arm-eabi-gdb。最后，输入以下命令：

set remoteflow off
set remotebaud 115200
target remote /dev/ttyUSB0

一切顺利，这应该会立即进入 kgdb 断点（您对 /proc/sysrq-trigger 的写入产生的断点），然后您就可以开始调试了。