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运用code-debug插件在VSCode中调试ArceOS(Unikernel)

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code-debug是一个支持跨特权级调试的VSCode插件。在这篇文章中，我将介绍利用这个调试插件在VSCode上对ArceOS进行源代码级调试的过程。

首先我们需要下载 gdb-multiarch :

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sudo apt install gdb-multiarch

接着我们运行一下 ArceOS，从而生成 bin 和 elf 文件. 这里以RISC-V上的单核arceos-helloworld为例:

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make A=apps/helloworld/ ARCH=riscv64 LOG=info SMP=1 run

在 ArceOS 的输出中，我们发现了 QEMU的启动参数:

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qemu-system-riscv64 -m 128M -smp 1 -machine virt -bios default -kernel apps/helloworld//helloworld_riscv64-qemu-virt.bin -nographic

我们将这些启动参数转移到配置文件 launch.json 中：

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   //launch.json
   {
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "type": "gdb",
            "request": "launch",
            "name": "Attach to Qemu",
            "executable": "${userHome}/arceos/apps/helloworld/helloworld_riscv64-qemu-virt.elf",
            "target": ":1234",
            "remote": true,
            "cwd": "${workspaceRoot}",
            "valuesFormatting": "parseText",
            "gdbpath": "gdb-multiarch",
            "showDevDebugOutput":true,
            "internalConsoleOptions": "openOnSessionStart",
            "printCalls": true,
            "stopAtConnect": true,
            "qemuPath": "qemu-system-riscv64",
            "qemuArgs": [
                "-M",
                "128m",
                "-smp",
                "1",
                "-machine",
                "virt",
                "-bios",
                "default",
                "-kernel",
                "apps/helloworld/helloworld_riscv64-qemu-virt.bin",
                "-nographic",
                "-s",
                "-S"
            ],

         "KERNEL_IN_BREAKPOINTS_LINE":65, // src/trap/mod.rs中内核入口行号。可能要修改
         "KERNEL_OUT_BREAKPOINTS_LINE":124, // src/trap/mod.rs中内核出口行号。可能要修改
         "GO_TO_KERNEL_LINE":30, // src/trap/mod.rs中，用于从用户态返回内核的断点行号。在rCore-Tutorial-v3中，这是set_user_trap_entry函数中的stvec::write(TRAMPOLINE as usize, TrapMode::Direct);语句。
        },
    ]
}

我们在qemuArgs中添加了 -s -S 参数，这样qemu在启动的时候会打开gdb调试功能并且停在第一条指令处，方便我们设置断点.

此外，应当注意executable参数指向包含符号表的elf文件，而不是去除符号表后的bin文件。

由于ArceOS是unikernel，没有用到用户态，因此以下这三个参数不需要填写：

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"KERNEL_IN_BREAKPOINTS_LINE":65, // src/trap/mod.rs中内核入口行号。可能要修改
"KERNEL_OUT_BREAKPOINTS_LINE":124, // src/trap/mod.rs中内核出口行号。可能要修改
"GO_TO_KERNEL_LINE":30, // src/trap/mod.rs中，用于从用户态返回内核的断点行号。在rCore-Tutorial-v3中，这是set_user_trap_entry函数中的stvec::write(TRAMPOLINE as usize, TrapMode::Direct);语句。

最后我们再次按f5开始调试ArceOS. 我们发现Qemu虚拟机启动，ArceOS停在了第一条指令

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oslab@oslab:~/arceos$  qemu-system-riscv64 -M 128m -smp 1 -machine virt -bios default -kernel apps/helloworld/helloworld_riscv64-qemu-virt.bin -nographic -s -S

接下来我们设置断点。比如我们在Hello, World输出语句打一个断点，然后按”▶️”.我们会发现断点触发了：

以上，通过一些简单的设置，我们就得以用code-debug调试器插件调试一个新OS.