easyboot/docs/fr/debug.md

Débogage de votre noyau

Si votre noyau fait des ravages, Easyboot vous rendra service par défaut en affichant des détails sur ce qui n'a pas fonctionné et où.

Cela suffit pour vous donner un indice, mais cela ne vous permet pas d'enquêter de manière interactive. Pour cela, vous aurez besoin d'un débogueur.

Mini Debugger

Avantages:

• facile à mettre en place
• facile à utiliser
• fonctionne également sur le matériel réel et les machines virtuelles

Désavantages:

• comme son nom l'indique, ensemble minimal de fonctionnalités

Pour activer le Mini Debugger, installez simplement le Easyboot plugin en copiant le fichier minidbg_(arch).plg approprié sur votre partition de démarrage. C'est ça. Il fournit une interface de terminal vidéo sur ligne série (avec 115 200 bauds, 8 bits de données, 1 bit d'arrêt, pas de parité).

Sur du matériel réel, connectez un terminal VT100 ou VT220, ou une autre machine via un câble série exécutant PuTTY (Windows) ou minicom (Linux).

Pour les machines virtuelles, exécutez simplement qemu avec les arguments -serial stdio, et vous pourrez contrôler le débogueur depuis la même fenêtre que celle que vous avez utilisée pour exécuter qemu. Par exemple:

qemu-system-x86_64 -serial stdio -hda disque.img

Chaque fois que votre noyau explose, vous recevrez instantanément une invite du débogueur et vous pourrez examiner la situation. Dans l'invite du débogueur, tapez ? ou h pour obtenir de l'aide. Pour appeler explicitement le débogueur, insérez int 3 (un octet 0xCC) dans votre code. Je suggère d'ajouter la définition suivante à votre noyau:

/* x86 */
#define breakpoint __asm__ __volatile__("int $3")
/* ARM */
#define breakpoint __asm__ __volatile__("brk #0")

Mini debugger by bzt
Exception 03: Breakpoint instruction, code 0
rax: 0000000000000000  rbx: 00000000000206C0  rcx: 000000000000270F
rdx: 00000000000003F8  rsi: 00000000000001B0  rdi: 0000000000102336
rsp: 000000000008FFB8  rbp: 000000000008FFF8   r8: 0000000000000004
 r9: 0000000000000002  r10: 0000000000000000  r11: 0000000000000003
r12: 0000000000000000  r13: 0000000000000000  r14: 0000000000000000
r15: 0000000000000000
> ?
Mini debugger commands:
  ?/h		this help
  c		continue execution
  n		move to the next instruction
  r		dump registers
  x [os [oe]]	examine memory from offset start (os) to offset end (oe)
  i [os [oe]]	disassemble instructions from offset start to offset end
> i pc-1 pc+4
00101601: CC                             int	3
00101602: FA                             cli
00101603: F4                             hlt
00101604: EB FC                          jmp	101602h
00101606: 90                              1 x nop
>

Qemu Debugger

Avantages:

• aucune configuration, fonctionne immédiatement
• affiche l'état interne de la machine, ce qu'aucun autre débogueur ne peut faire

Désavantages:

• vraiment difficile à utiliser
• ne fonctionne qu'avec les machines virtuelles

Lorsque votre machine virtuelle est en cours d'exécution, dans le menu, sélectionnez View > compatmonitor0, ou cliquez sur la fenêtre pour qu'elle prenne le focus et appuyez sur Ctrl+Alt+ 2 (pour libérer le focus, appuyez sur Ctrl+Alt+G).

GDB

Avantages:

• débogueur complet
• fournit toutes les fonctionnalités auxquelles vous pouvez penser

Désavantages:

• délicat à mettre en place
• ne fonctionne qu'avec les machines virtuelles

Avant de faire quoi que ce soit, modifiez d'abord votre environnement de build pour générer deux fichiers noyau. Un avec des symboles de débogage et un autre sans. Ceci est important car les symboles de débogage peuvent facilement occuper beaucoup d’espace, probablement plusieurs mégaoctets. Tout d'abord, compilez votre noyau avec l'indicateur -g. Ensuite, une fois la compilation terminée, copiez votre noyau cp mykernel.elf mykernel_sym.elf et supprimez les informations de débogage avec strip mykernel.elf. Ci-après, vous allez démarrer mykernel.elf et vous fournirez mykernel_sym.elf à gdb.

Ensuite, créez un script gdb nommé gdb.rc. Utilisez ce qui suit comme modèle:

target remote localhost:1234
set architecture i386:x86-64
symbol-file mykernel_sym.elf
layout split
layout src
layout regs
break *_start
continue

Cela connecte gdb à la machine virtuelle, lui indique le type de la machine, charge les informations de débogage, configure la disposition, définit un point d'arrêt juste au point d'entrée de votre noyau et démarre enfin la machine virtuelle.

Une fois cette configuration terminée, vous pouvez commencer le débogage. Une session de débogage se déroule comme ceci: dans un terminal, démarrez qemu avec les indicateurs -s -S. Il va pendre. Par exemple:

qemu-system-x86_64 -s -S -hda disque.img

Puis dans un autre terminal, démarrez gdb avec le script que nous avons créé précédemment:

gdb -w -x gdb.rc

Cela devrait tout afficher dans une seule fenêtre comme ceci:

Si vous êtes arrivé jusqu'ici, félicitations, vous pouvez commencer le vrai travail avec votre noyau!