Есть плата at91sam9260ek, на кристалле стоит линух, к плате подключен Atmel SAM-ICE (Segger). Можно ли, а главное, каким образом возможна отладка прог, запущенных под линухом на кристалле? Или единственный способ - гнать отладочную инфу на дебаговый ком порт?

С помощью GDB через ком-порт или по сети.

Типа JLinkGDBServer? Но это ж только сервер для JTAG-а, нужен же ещё какой-то софт. Как это с помощью Eclipse, например сделать? При том, не загонять код в оперативку и запускать его там, а именно запущенную с файловой систему прогу отладить?

gdbserver - есть такая программа, может соединяться с gdb на хосте через сеть или через RS232-порт. В документации на GDB ищите удаленную отладку - там все написано.