Dev--Hacking

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转载于:https://www.cnblogs.com/bgming/archive/2005/11/11/274275.html

<think>我们参考提供的引用内容,用户希望搭建用于调试Linux内核的GDB环境,结合QEMU虚拟机。根据引用[1][2][3][4][5],我们可以总结出以下步骤: 1. 编译内核(配置内核、编译内核) 2. 制作根文件系统(rootfs) 3. 使用QEMU启动编译好的内核(并设置调试选项) 4. 使用GDB连接QEMU进行调试 注意:引用中提到了交叉编译环境(如arm-linux-gnueabihf-gdb)和x86_64环境,这里我们以x86_64为例,但方法类似。 具体步骤: 1. 编译内核 - 下载内核源码(如www.kernel.org) - 配置内核:为了调试,需要开启内核调试选项。在配置中确保以下选项开启: CONFIG_DEBUG_INFO=y # 产生调试信息 CONFIG_GDB_SCRIPTS=y # 提供GDB脚本支持 - 编译内核:使用make命令,生成bzImage(位于arch/x86/boot/bzImage) 2. 制作根文件系统 - 可以使用busybox制作简单的根文件系统(参考引用[3]) - 创建一个磁盘镜像文件,格式化为文件系统(如ext4),并将busybox安装到其中 3. 使用QEMU启动内核 - 安装QEMU:`sudo apt install qemu-system-x86` - 启动命令示例(参考引用[4]): qemu-system-x86_64 -kernel bzImage路径 \ -drive file=rootfs镜像,format=raw \ -append "root=/dev/sda console=ttyS0" \ -nographic \ -s -S 其中: -s:表示在1234端口开启gdb服务器 -S:表示启动时暂停,等待gdb连接 4. 使用GDB调试 - 启动GDB:使用编译内核时生成的vmlinux(带调试符号的内核文件) gdb vmlinux - 在GDB中连接QEMU: (gdb) target remote localhost:1234 - 然后就可以设置断点进行调试了,例如: (gdb) b start_kernel (gdb) c 注意:如果调试模块(如引用[4]),需要先加载模块的符号。在模块加载后,在GDB中使用: (gdb) add-symbol-file 模块文件 模块加载地址 另外,引用[1]提到交叉编译环境的GDB安装,如果是调试不同架构的内核,需要安装对应架构的gdb(如arm-linux-gnueabihf-gdb),方法类似,但需要从源码编译对应架构的gdb。 下面我们按照步骤详细说明。</think>### 在Linux上搭建Kernel-GDB调试环境指南 #### 1. **准备工具** - 安装QEMU虚拟机: ```bash sudo apt install qemu-system-x86 qemu-utils ``` - 安装GDB及依赖: ```bash sudo apt install gdb make gcc flex bison libssl-dev ``` - 下载Linux内核源码: ```bash wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.15.tar.xz tar xvf linux-5.15.tar.xz cd linux-5.15 ``` #### 2. **配置内核调试选项** ```bash make menuconfig ``` 启用关键配置: ``` Kernel hacking → [*] Kernel debugging [*] Compile the kernel with debug info # 生成调试符号 [*] KGDB: kernel debugger Processor type and features → [*] Randomize the address of the kernel image (KASLR) # 关闭地址随机化(调试需要) ``` 保存为`.config`后编译: ```bash make -j$(nproc) bzImage # 生成内核镜像 ``` #### 3. **制作根文件系统** 使用BusyBox创建最小根文件系统: ```bash mkdir rootfs && cd rootfs wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.36.0.tar.bz2 tar xvf busybox-1.36.0.tar.bz2 cd busybox-1.36.0 make menuconfig # 选择 Settings → Build static binary make -j$(nproc) && make install ``` #### 4. **启动QEMU虚拟机** ```bash qemu-system-x86_64 \ -kernel arch/x86/boot/bzImage \ -initrd rootfs.img \ # 使用上一步生成的根文件系统 -append "console=ttyS0 nokaslr" \ # 禁用KASLR -nographic \ # 无图形界面 -s -S # -S: 启动暂停, -s: 开启1234调试端口 ``` #### 5. **GDB调试内核** 在新终端中: ```bash gdb vmlinux # 使用编译生成的内核符号文件 (gdb) target remote localhost:1234 # 连接QEMU (gdb) b start_kernel # 在内核入口设置断点 (gdb) c # 继续执行 ``` 成功时输出: ``` Breakpoint 1 at 0xffffffff82700000: file init/main.c, line 582. ``` #### 6. **调试内核模块** 加载模块时添加符号: ```bash (gdb) add-symbol-file drivers/net/virtio_net.ko 0xffffffffc0000000 # 模块加载地址 (gdb) b virtnet_probe # 在模块函数设断点 ``` > **关键配置说明**: > - **nokaslr**:关闭地址随机化确保断点地址稳定[^2] > - **debug info**:内核编译需包含`CONFIG_DEBUG_INFO=y`[^3] > - **静态链接BusyBox**:避免动态库依赖问题[^4]
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