在VMWARE中使用KGDB进行源码级Linux内核调试

[align=center]Linux Kernel Hacking With KGDB in VMWARE[/align]
[align=center]在VMWARE中使用KGDB进行源码级Linux内核调试[/align]
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[align=center]CopyRight By MikeFeng[/align]
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[环境] VMWARE 5.5
Windows XP SP2(可替换)
虚拟机Ubuntu 6.06 (被调试机)
虚拟机Kubuntu 6.10 (调试机，可替换为其他linux操作系统)
[工具] KGDB 2.4
[内核] 2.6.15.5 + KGDB 2.6.15.5补丁
[目的] 对Linux 2.6内核进行源码级调试，就像windbg一样。

1．准备工作

使用vmware安装Ubuntu6.06和KUbuntu6.10(可替换为其他linux操作系统)。

在kgdb官方网站下载linux-2.6.15.5.tar.bz2和linux-2.6.15.5-kgdb-2.4.tar.bz2,将这些source移至/usr/src并且解包。因为Ubuntu 6.06的内核是2.6.15的，因此内核编译成功性稍大一点，推荐在Ubuntu 6.06上进行编译。

linux-2.6.15.5-kgdb-2.4.tar.bz2中含有对linux-2.6.15.5的kgdb补丁，推荐按照以下顺序用patch命令打补丁(假设你装的是32位的ubuntu)：
cd /usr/src/linux-2.6.15.5
patch –p1 < ../linux-2.6.15.5-kgdb-2.4.tar.bz2/core-lite.patch
patch –p1 < ../linux-2.6.15.5-kgdb-2.4.tar.bz2/core.patch
patch –p1 < ../linux-2.6.15.5-kgdb-2.4.tar.bz2/i386-lite.patch
patch –p1 < ../linux-2.6.15.5-kgdb-2.4.tar.bz2/ i386.patch
patch –p1 < ../linux-2.6.15.5-kgdb-2.4.tar.bz2/ 8250.patch

其他补丁可以不用打。

2．编译内核

Make menuconfig，按照KGDB官方网站上的说明文档配置必要的KGDB选项。注意将默认的串口1改为0。这个在make menuconfig的过程中不能更改，可以通过make oldconfig进行交互式配置更改，也可以在make menuconfig之后编辑kernel source目录下生成的.config文件，确保关于kgdb的配置如下(特别是最后一句)
CONFIG_KGDB_8250_NOMODULE=y
CONFIG_KGDB_8250=y
CONFIG_KGDB_SIMPLE_SERIAL=y
CONFIG_KGDB_BAUDRATE=115200
CONFIG_KGDB_PORT_NUM=0
然后就是编译了。编译能否成功除了看人品之外，还需要注意别用版本太高或者太低的gcc编译器。据说4.1版本的gcc加入了堆栈溢出保护的功能，如果碰到堆栈什么符号未定义之类的错误，那么先确认自己的gcc版本是不是太高了。使用debian特有的命令进行编译配置，大致流程如下。不推荐直接用make，配置起来麻烦。
make-kpkg clean
fakeroot make-kpkg --initrd --append-to-version=-custom kernel_image kernel_headers

在--append-to-version= 后面你可以写上任何字符串来区别内核版本, 但是必须以" - "符号开始而且后面不包括任何空格.

如果在编译过程中出现某些错误，那么请在make menuconfig中不要将相关功能选中，确保通过编译。每次编译都要花较长时间，大概在半小时到一小时左右。其中大部分时间都花在内核模块文件的生成上。

3．安装内核

编译完成之后，可以在/usr/src目录中发现多了两个.deb文件，安装可以用dpkg命令：
dpkg -i linux-image-2.6.15.5-kgdb_10.00.Custom_i386.deb
dpkg -i linux-headers-2.6.15.5-kgdb_10.00.Custom_i386.deb
安装会自动将生成的内核vmlinuz和initrd.img拷贝至/boot/目录中，并且更改grub设置。察看menu.lst(或者grub.conf)文件可以看到在启动项最后添加了两项。将其中一项按照kgdb的官方说明文档更改为如下所示：
title Ubuntu, kernel 2.6.15.5-kgdb
root (hd0,0)
kernel /boot/vmlinuz-2.6.15.5-kgdb root=/dev/sda1 ro kgdbwait kgdb8250=0, 115200
initrd /boot/initrd.img-2.6.15.5-kgdb
savedefault
boot

其中关于root的配置因人而异，可以不是sda1。

4．配置虚拟机

更改两台机器的vmware配置，分别加上一个串口。注意被调试机要选this end is the client, the other end is a virtual machine，而调试机要选this end is the server，the other end is a virtual machine。可以用在被调试机上打命令cat /dev/ttyS0，在调试机上打echo
abc > /dev/ttyS0来测试设置是否生效。测试之间别忘了检查下网络是否能相互连通，本地vmware NAT/DHCP之类的服务有没有被禁用。通过测试之后就剩最后一步了。

5．联机调试

启动被调试机，根据提示按esc进行grub选择。选择刚才生成的新内核，等待Ok.booting the kernel的出现。
在调试机上进行如下设置，确保串口通信速率是115200，端口是0
stty ispeed 115200 ospped 115200 < /dev/ttyS0
确保调试机和被调试机的源码和System.map一致，然后将目录切换至源码目录，输入
gdb vmlinuz
(gdb) target remote /dev/ttyS0
等待断点。如果收到的是error，那么就是串口端口相关的配置没有设定好，或者是gdb版本太低。检查make menuconfig中的端口配置，检查grub中的设定，检查stty命令是否正确。如果收到的是类似于breakpoint () at gdbstub.c 1153之类的信息，那么恭喜你，你成功了。