如何在最新macOS上通过QEMU运行调试Linux ARM64汇编代码？

1. 安装正确的工具链 #

用Homebrew安装所需工具：

• 安装ARM64交叉编译工具链：brew install aarch64-linux-gnu-binutils aarch64-linux-gnu-gcc
• 安装QEMU的ARM64模拟器：brew install qemu
• 安装多架构GDB：brew install gdb-multiarch

注意：如果之前装过错误的工具链，先卸载：brew uninstall --force 旧工具包名称

2. 处理GDB的macOS权限问题 #

macOS的安全机制会阻止未签名的GDB调试程序，需完成以下配置：

1. 打开「钥匙串访问」，创建自签名代码签名证书：
   • 菜单「钥匙串访问」→「证书助理」→「创建证书」
   • 名称填gdb-cert，身份类型选「自签名根证书」，证书类型选「代码签名」，勾选「让我覆盖这些默认值」
   • 一路下一步，最后将证书位置设为「系统」，输入密码确认
2. 找到刚创建的gdb-cert证书，右键→「显示简介」→「信任」，将「代码签名」设为「始终信任」
3. 重启电脑（必须重启才能生效）
4. 给gdb-multiarch签名：

   sudo codesign -fs gdb-cert $(which gdb-multiarch)
   

3. 编译ARM64裸机汇编程序 #

假设你的hello.s是树莓派4兼容的ARM64裸机代码，编译步骤如下：

1. 汇编生成目标文件：

   aarch64-linux-gnu-as -o hello.o hello.s
   

2. 创建裸机链接脚本linker.ld（指定树莓派4的内核加载地址）：

   ENTRY(_start)
   SECTIONS {
     . = 0x80000;  /* 树莓派4的内核起始加载地址 */
     .text : { *(.text) }
     .data : { *(.data) }
     .bss : { *(.bss) }
   }
   

3. 链接生成ELF可执行文件：

   aarch64-linux-gnu-ld -T linker.ld -o hello.elf hello.o
   

4. 启动QEMU并等待调试 #

启动QEMU模拟树莓派4，开启调试端口：

qemu-system-aarch64 -M raspi4b -kernel hello.elf -s -S -serial stdio

• -M raspi4b：模拟树莓派4B硬件
• -kernel hello.elf：加载编译好的ELF文件
• -s：开启默认1234端口的GDB调试服务
• -S：启动后暂停执行，等待GDB连接
• -serial stdio：将串口输出重定向到终端

5. 用GDB连接调试 #

打开新终端窗口，启动gdb-multiarch并连接QEMU：

gdb-multiarch hello.elf

在GDB命令行中输入以下命令开始调试：

target remote localhost:1234

常用调试命令：

• break _start：在程序入口点设置断点
• continue：恢复程序执行
• step：单步执行汇编指令
• info registers：查看ARM64寄存器状态
• x/10i $pc：查看当前PC指针附近的10条汇编指令

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Max Sedlusch