Qemu是一款计算机模拟器，与Vmware和VirtualBox类似，但是Qemu能够模拟多种硬件，同时支持调试。本文主要介绍Qemu与GDB结合调试操作系统的引导。
引导用nasm编写，代码如下
mov ah, 0x88
int 0x15 ; 调用BIOS中断，获取虚拟内存大小，结果保存在ax,单位为kb
mov bx, ax
mov ah, 0x0e
mov al, 'H'
int 0x10 ; 调用BIOS中断，ah=0e代表打印al的内容到控制台
mov al, 'i'
int 0x10
jmp $ ; $ 指当前指令的位置，跳回自己，表示永久循环
times 510-($-$$) db 0
dw 0xaa55
nasm boot.asm -o boot.bin # 编译到二进制
nasm boot.asm -l boot.lst # 编译可查看的字节码对照表
生成的lst文件显示了编译后的二进制代码以及对应的地址，汇编源码
1 00000000 B488 mov ah, 0x88
2 00000002 CD15 int 0x15
4 00000004 89C3 mov bx, ax
6 00000006 B40E mov ah, 0x0e
7 00000008 B048 mov al, 'H'
8 0000000A CD10 int 0x10
9 0000000C B069 mov al, 'i'
10 0000000E CD10 int 0x10
12 00000010 EBFE jmp $
14 00000013 00<rept> times 510-($-$$) db 0
15 000001FE 55AA dw 0xaa55
这里的第二列是汇编后二进制指令的地址，在调试的时候会用到。
qemu-system-i386 -s -S -m 512 -hda boot.bin -nographic
qemu-system-i386 是目标硬件架构
-S表示“freeze CPU at start up”，即启动后CPU停止等待，此时需要使用gdb来恢复运行。
-m 指定运行RAM大小，单位为MB
使用 -hda、-hdb、-hdc 和 -hdd 来引用 Parallel ATA (PATA) 硬盘，-cdrom 指定 CD 或 DVD 镜像文件或设备, 这些选项都采用文件名作为参数。光驱占用了 -hdc 的位置，因此不能同时使用这两个选项。
-boot 参数用于指定启动设备，c代表从第一块硬盘启动，d代表从CD-ROM启动
-nographic 用于不显示图形界面，在后台运行
qemu将boot.bin作为内核启动，开机时CPU处于实模式，CS=0xFFFF，IP=0x0000，所以PC=CS:IP=0xFFFF0，CPU执行0xFFFF0（ROM BIOS），这里后面的代码是固化在芯片中的，包括检查RAM、键盘、显示器、硬软磁盘，最后一步最重要，将磁盘0磁道0扇区（引导扇区，即boot.bin中的前512字节）读入到内存的0x7c00处，然后设置CS=0x07c0, IP=0x0000, 此时CPU就开始执行0x7c00的指令了，也就是引导扇区的指令。本文要调试的是内核引导，也就是从0x7c00处开始调试。
由于使用了-S参数，此时PC还处在0xFFFF0处。
打开gdb，连接远程调试，qemu打开的gdbserver默认端口为1234
chiyiw@IdeaY400:~$ gdb
(gdb) target remote localhost:1234
Remote debugging using localhost:1234
0x0000fff0 in ?? ()
(gdb)
连接成功后即可进行调试，可以看出目前pc=0xfff0，使用si可以单步执行，我们要调试的是0x7c00处的代码，所以直接设置断点到0x7c00，然后使用c继续运行，CPU运行到PC=0x7c00时会停止等待，不会执行0x7c00的指令。
(gdb) b *0x7c00
Breakpoint 1 at 0x7c00
(gdb) c
Continuing.
Breakpoint 1, 0x00007c00 in ?? ()
(gdb) i r
eax 0xaa55 43605
ecx 0x0 0
edx 0x80 128
ebx 0x0 0
esp 0x6ef0 0x6ef0
ebp 0x0 0x0
esi 0x0 0
edi 0x0 0
eip 0x7c00 0x7c00
eflags 0x202 [ IF ]
cs 0x0 0
ss 0x0 0
ds 0x0 0
es 0x0 0
fs 0x0 0
gs 0x0 0
(gdb)
使用i r命令可以查看当前寄存器的值，我们在0x7c00处的代码是mov ah, 0x88，此时可以看到ah还是0xaa，使用si进行单步调试，再查看寄存器的值
(gdb) si
0x00007c02 in ?? ()
(gdb) i r
eax 0x8855 34901
ecx 0x0 0
edx 0x80 128
ebx 0x0 0
esp 0x6ef0 0x6ef0
ebp 0x0 0x0
esi 0x0 0
edi 0x0 0
eip 0x7c02 0x7c02
eflags 0x202 [ IF ]
cs 0x0 0
ss 0x0 0
ds 0x0 0
es 0x0 0
fs 0x0 0
gs 0x0 0
(gdb)
此时可以看到在执行了mov ah, 0x88指令后，ah被置为了0x88，同时下一条指令的地址为0x00007c02。我们的目标是获取到虚拟内存的大小，即要执行int 0x15指令，该指令位于0x7c02，这个指令的地址可以从boot.lst中看到，即0x7c00+0x0002，中断执行的结果会保存在ax中，单位是kb。使用si单步执行。
(gdb) si
0x0000f85c in ?? ()
(gdb) i r
eax 0x8855 34901
ecx 0x0 0
edx 0x80 128
ebx 0x0 0
esp 0x6eea 0x6eea
ebp 0x0 0x0
esi 0x0 0
edi 0x0 0
eip 0xf85c 0xf85c
eflags 0x97 [ CF PF AF SF ]
cs 0xf000 61440
ss 0x0 0
ds 0x0 0
es 0x0 0
fs 0x0 0
gs 0x0 0
(gdb)
此时可以看到0x7c02被执行，但是下一条指令不是0x7c04，同时ax中的值也没有变化，这是由于BIOS中断处理是一系列的操作，但是最后还是会回到当前指令处，即int 0x13的一系列指令执行完后会回到0x7c04处，因此，我们只要在0x7c04处设一个断点即可查看int 0x13的结果。
(gdb) b *0x7c04
Breakpoint 2 at 0x7c04
(gdb) c
Continuing.
Breakpoint 2, 0x00007c04 in ?? ()
(gdb) i r
eax 0xfc00 64512
ecx 0x0 0
edx 0x80 128
ebx 0x0 0
esp 0x6ef0 0x6ef0
ebp 0x0 0x0
esi 0x0 0
edi 0x0 0
eip 0x7c04 0x7c04
eflags 0x202 [ IF ]
cs 0x0 0
ss 0x0 0
ds 0x0 0
es 0x0 0
fs 0x0 0
gs 0x0 0
(gdb)
在执行0x7c04前，打印出寄存器的值，此时可以看到，虚拟内存的值已经被读入到了ax中，它的值是0xfc00，十进制是64512。也就是说，当前机器的虚拟内存为64512kb=63M。（使用0x88最多能够探测到64M）
至此，gdb调试内核的过程结束。以下是一些记录：
layout asm显示当前运行的汇编指令，但是它是AT&T风格的, 可以使用set disassembly-flavor intel换成intel风格set disassemble-next-line 在停止等待时显示即将执行的指令.gdbinit 文件配置gdb，在gdb启动时自动加载winheight name +lines 可以增加某个窗口的高度，使用- 降低高度，其中的name 可以使用命令补全x/x 0x01 查看内存地址 0x01 处的值，以十六进制显示，第二个x代表十六进制，同理可以用 x/c 0x01 以字符形式查看，d 为十进制，o 为八机制