1. 课程导论：kgdb 调试概述、QEMU 在调试中的角色、课程目标与前置知识

1.1 什么是 kgdb？内核调试的“黄金标准”

kgdb（Kernel GNU Debugger）是 Linux 内核官方支持的远程源代码级调试机制。它允许开发者通过串口或网络连接，使用标准 GDB 命令对运行中的内核进行断点设置、单步执行、变量查看与内存分析。与 printk 或 ftrace 等静态追踪手段不同，kgdb 提供了 交互式、可暂停、可回溯 的调试体验，是内核模块开发、驱动调试与系统崩溃分析的核心工具。

1.2 QEMU 在调试中的角色：虚拟硬件与调试桥梁

QEMU 在本课程中扮演三个关键角色：

• 虚拟硬件平台： 模拟 x86_64 / ARM / RISC-V 等目标机器，无需真实开发板即可运行和调试内核。
• GDB 服务器： 通过 -s 或 -gdb tcp::1234 参数，QEMU 内置 GDB 远程调试 stub，直接与宿主机 GDB 通信。
• kgdb 代理（可选）： 当使用 -serial tcp::5555,server,nowait 时，QEMU 模拟的串口可作为 kgdb 的物理传输层，实现真正的“远程”调试体验。

1.3 课程目标：从零搭建可调试内核环境

完成本课程后，你将掌握以下核心技能：

1. 环境构建： 编译支持 kgdb 的内核镜像，配置 QEMU 启动参数，建立宿主机与目标机的调试链路。
2. 断点操作： 在函数入口、行号、条件表达式上设置/删除/禁用断点，理解硬件断点与软件断点的差异。
3. 状态分析： 查看内核调用栈、局部变量、全局变量、寄存器与内存数据，结合 vmlinux 符号表精确定位。
4. 高级技巧： 使用 kgdbwait 在启动早期暂停内核、调试中断处理程序、以及结合 kdb 进行无 GDB 环境的应急调试。

1.4 实验环境概览

本课程所有实验均基于以下统一环境，确保可复现性：

1.5 为什么选择本课程？

市面上关于 kgdb 的资料多为零散的博客或过时的内核版本。本课程具有以下差异化优势：

• 全实战驱动： 每章均包含可运行的代码示例与 QEMU 启动配置，拒绝纯理论。
• 覆盖最新内核： 基于 Linux 6.x LTS 内核，适配现代 GDB 与 QEMU 特性。
• 从串口到网络： 同时讲解 kgdboc（串口）与 kgdbmoc（网络）两种传输方式，适应不同场景。
• 故障注入与恢复： 模拟内核 panic、死锁、内存越界等典型故障，训练调试思维。