1.4 搭建调试开发环境

虽然通过上一节的方法获得源代码以后，你将能够顺利地阅读本书，但是有一句话说得很正确：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。因此强烈建议你按照本节的方法搭建调试开发环境。

1.4.1 安装ubuntu 16.04

在我的笔记本电脑上安装的操作系统是 ubuntu 16.04，因此可以确保本节中的调试开发环境能顺利地运行在ubuntu 16.04系统中。其他的Linux版本应该也是可以的，但并不能保证其他版本可以正常工作。

首先，需要下载ubuntu 16.04的安装镜像。

视你的开发环境PC机CPU配置，可以下载不同的安装镜像：

1.64位PC。

2.32位PC。

在http://old-releases.ubuntu.com/releases/16.04.3/MD5SUMS中，有这两个镜像文件的MD5值，分别为：

c94d54942a2954cf852884d656224186

610c4a399df39a78866f9236b8c658da

请检查下载文件中的MD5值，确保与上面的两个值一致。

小问题1.2：你已经两次提到MD5值了，它有那么重要吗？

有两种方法可以安装ubuntu 16.04。

1.直接在物理机上安装ubuntu 16.04。建议找一台Linux机器，并使用dd命令将镜像烧写到USB中，并通过USB来安装系统。

2.在虚拟机中安装ubuntu 16.04。这种方法可以不用将安装镜像烧写到USB中。在虚拟机中实际搭建开发环境，其效果和物理机中的是一致的。

ubuntu 16.04的安装过程比较简单，这里不再详述。

小问题1.3：可是我没有Linux环境，也不知道怎么用dd命令来烧写镜像到USB，怎么办？

为了给Linux新手提供便利，后续内容中假设是在虚拟机中安装ubuntu 16.04的，并以此为基础搭建调试开发环境。

1.4.2 ubuntu 16.04环境配置

首先，请配置虚拟机，为它创建两个网卡。

在Oracle VM VirtualBox管理器中，通过“设置”→“网络”进入配置界面。

在“网卡 1”选项卡中，选择“启用网络连接”，并在“连接方式”中选择“仅主机（Host-Only）适配器”，在“界面名称”中选择“vboxnet0”。该网卡用于虚拟机与物理机的文件共享连接。

在“网卡2”选项卡中，选择“启用网络连接”，并在“连接方式”中选择“网络地址转换（NAT）”。该网卡用于虚拟机与互联网的连接。后面将看到，无论是安装软件包，还是通过Git下载代码，都需要连接到互联网。

然后启动ubuntu 16.04虚拟机，进行如下基本环境配置。

1.打开命令行控制台，在我的环境中，通过按“Ctrl+Alt+T”组合键打开控制台。

2.在命令行控制台中，输入如下命令切换到 root 用户。当然，为了防止误操作损坏系统，也可以不用切换到root用户，但是请记得为后续的某些操作添加sudo前缀。

3.在命令行控制台中，输入如下命令更新APT仓库：

这一步可能需要花费数秒甚至数分钟的时间，这是由网络的状态来决定的。

由于还没有正确地配置双网卡，因此虚拟机还不能正确地连接到互联网。这时可以简单地禁用第一个网卡。

4.在命令行控制台中，输入如下命令安装VIM：

5.编辑/etc/network/interfaces，输入如下内容：

其中，enp0s3是我创建的虚拟机中的内网网卡，用于虚拟机与主机之间的通信，但在实际的机器上可能用的是其他名称，请注意调整。192.168.0.98 是该网卡的地址，请根据实际配置进行调整。

enp0s8则是我创建的虚拟机中的外网网卡，用于虚拟机与互联网之间的通信，在实际的机器上可能用的是其他名称，请注意调整。

编辑并保存/etc/network/interfaces文件后，请运行如下命令重启网络服务，使配置生效：

最后，运行如下命令创建DIM-SUM根目录：

小问题1.4：一定要在根目录下创建HOT-POT目录吗？使用其他的目录名称可以吗？

1.4.3 搭建编译环境

首先，建议在ubuntu 16.04中安装Git工具。在命令行控制台中输入如下命令开始安装：

命令执行完毕后，在命令行控制台中输入如下命令验证Git工具是否被正确安装：

如果看到如下控制台输出，则表示Git工具安装成功：

然后将dim-sum.20200616.tar.bz2解压，获取其中的源代码和编译工具：

解压后，使用ls-al命令可以看到如下输出：

其中，c2_gbk.sh脚本文件用于将src目录中的源代码转换为gbk编码，这样方便读者在Source Insight工具中浏览文件内容。

c2_utf8.sh脚本用于将src目录中的源代码转换为utf-8编码，这样方便读者在Linux环境中浏览文件内容。

src目录是DIM-SUM的源代码目录。

toolchains目录是工具链目录，其中包含两个工具链，分别用于编译DIM-SUM及调用专用工具链。

接着，在控制台中输入如下命令，检查工具链是否能够正常运行：

如果在控制台中看到如下输出，那么恭喜你：

最后，在命令行控制台中输入如下命令，确认GDB工具是否正常：

是不是迫不及待地想为HOT-POT编译出一个可以运行的版本？请接着看下一节。

1.4.4 编译HOT-POT

编译HOT-POT的方法很简单。首先进入src目录，然后运行下面的编译命令：

如果你编译过Linux源代码，就应该对上面的命令非常熟悉。该命令位于脚本build.sh中。

如果在控制台中看到如下输出信息，则表示编译成功：

目前，HOT-POT借用了Linux的编译框架，因此输出的符号表文件仍然是“vmlinux”，正如上面代码中“LD vmlinux”一行所示。当然，如果你能够提交一个补丁来修正这些问题，我们会非常感激你。

小问题1.5：你为什么不详细解释一下编译命令，就像大多数书中所做的那样？

在命令行控制台中输入如下命令，查看HOT-POT镜像是否生成成功：

预期的结果大概是这样的：

小问题1.6：生成的镜像竟然超过1MB？

1.4.5 运行HOT-POT

要运行 HOT-POT，需要安装 QEMU，这免除了购买单板的需要。在命令行控制台中，输入如下命令：

安装完成后，使用如下命令确认成功安装QEMU模拟器：

应当会在命令行控制台中看到如下输出：

在源代码目录下运行如下命令，就可以在QEMU中启动HOT-POT：

实际上，也可以在源代码目录下运行run.sh来启动HOT-POT。

现在看到的应该是如下所示的窗口：

别急，按“Ctrl+Alt+2”组合键看看。激动人心的界面应当出现了，如下图所示：

在这个界面中按下“Enter”键，并输入ls命令，将看到如下所示的界面：

小问题1.7：如果我想看看前面的输出，那该怎么办？

看起来大功告成，但是似乎还缺少了一点什么。

1.4.6 开始调试

在前面的步骤中，已经将GDB调试工具解压到工具链目录中，其具体地址如下：

现在是时候用到它了。

首先，应当换一种方式启动HOT-POT，使用如下命令：

请注意该命令中的“-s-S”参数，它会暂停HOT-POT的运行，并等待GDB调试。

实际上，也可以在源代码目录下运行qemu.run脚本来开始调试。

在命令行控制台中，按“Ctrl+Shift+T”组合键启动一个新的控制台，我们称之为“调试控制台”。在调试控制台中，进入源代码目录，输入如下命令启动GDB，准备开始调试HOT-POT：

在（gdb）提示符下，输入如下命令，连接到QEMU：

现在的调试控制台看起来是这样的：

在（gdb）提示符下，输入“c”命令，启动HOT-POT。然后切换到QEMU窗口，看看HOT-POT是不是已经正常启动了。

接下来，在调试控制台中，按“Ctrl+C”组合键，暂停HOT-POT的运行，并在（gdb）提示符下输入“bt”命令，查看HOT-POT当前停留在什么地方？看起来应当是这样的：

当然了，在调试控制台中可以使用所有 GDB 调试命令，进行诸如单步跟踪、查看变量、查看寄存器、查看堆栈、切换CPU、汇编单步等操作。

小问题1.8：在调试Linux内核时，我无论是用KGDB，还是用QEMU，发现在单步跟踪时都会杂乱无章地跳转，有些变量值也看不到。但在HOT-POT中不会这样，作者有什么办法？