内核必须懂(六): 使用kgdb调试内核

内核必须懂(一): 用系统调用打印Hello, world!
内核必须懂(二): 文件系统初探
内核必须懂(三): 重编Ubuntu18.04LTS内核4.15.0
内核必须懂(四): 撰写内核驱动
内核必须懂(五): per-CPU变量
内核必须懂(六): 使用kgdb调试内核

目录

• 前言
• 虚拟机串口设置

• 测试串口

• 配置目标机
• 开始调试

• 调试驱动模块

• 最后

前言

调试内核肯定不是什么轻松的事情, 这里是使用kgdb进行调试, 你理解的没错, 就是kernel版的gdb.

虚拟机串口设置

首先克隆下已经重新编译内核的虚拟机
然后设置两者的串口, 这里是用的win, mac端的串口我暂时还弄不太好, 所以很不情愿地用了下win:

• 开发机

• 目标机

测试串口

目标机执行:

sudo cat /dev/ttyS1

开发机切换成root用户, 执行:

echo “Hello, world!”>/dev/ttyS1

配置目标机

打开grub文件:

sudo vim /etc/default/grub

增加如下内容:

GRUB_CMDLINE_LINUX="nokaslr rootdelay=90quiet splash text kgdboc=ttyS1,115200“

更新grub:

sudo update-grub

nokaslr, 禁止内核地址随机化, 具体内容请自行google:

reboot

然后重启的时候, 就能够看到一行关于nokaslr的提示了.

开始调试

然后开始测试一下kgdb的调试, 目标机切换为root用户, 控制权限交给kgdb, 目标机进入假死状态:

echo g > /proc/sysrq-trigger

开发机进入自编译内核目录

gdb ./vmlinux
target remote /dev/ttyS1
handle SIGSEGV noprint nostop pass
break sys_clone
c
s

这里把断点给到sys_clone, 就是大家熟悉的fork会调用的, 这样基本等一会, 系统就自己调用, 然后进入调试了. 之后就和使用gdb无异了:

调试驱动模块

要调试自己的写的驱动模块, 就有些麻烦了, 首先需要常规的插入模块, 不多说了. 然后这里有个shell脚本可以获取下一些所需参数, 主要是用来插入符号参数:

#!/bin/bash
#
# usage: gdbline.sh module_name module_path
#
# This script will outputs an add-symbol-file line suitable for pasting into gdb to examine
# a loaded module.
#
cd /sys/module/$1/sections
echo -n add-symbol-file $2 `/bin/cat .text`
for section in .[a-z]* *; do
	if [ $section != ".text" ]; then
echo " \\"
echo -n " -s" $section `/bin/cat $section` 
	fi
done
echo

首先, 需要在目标机make生成.ko文件, 然后将这个.ko文件拷贝至开发机的同名目录下.
然后在目标机插入.ko文件
用shell脚本获取.text, .data, .bss段基址.
如果你不太清楚这些东西, 还是请自行google, 因为如果展开, 篇幅就控制不住了.

目标机切换为root用户, 控制权限交给kgdb, 目标机进入假死状态:

echo g > /proc/sysrq-trigger

开发机进入自编译内核目录

gdb ./vmlinux
target remote /dev/ttyS1
handle SIGSEGV noprint nostop pass

常规操作之前也说了, 然后就是新的操作, 要用add-symbol-file插入符号信息, 然后输入y确认:

然后把断点打在模块函数DriverWrite中, 开始运行:

切回目标机, 已经不是假死了, 运行用户态程序:

然后开发机就会触发断点:

接下来就和平常使用gdb调试一样了.

最后

如果要写驱动模块, 必须要调试内核, 上述方法并不是唯一方法. 下一篇将会介绍一些更实用的小工具来进行类似的调试. 喜欢记得点赞, 有意见或者建议评论区见哦~