内核双机调试环境搭建

选择kernel的版本

搜索含有dbgsym的内核版本
apt-cache search linux-image | grep dbgsym | grep 4.11
搜索特定source code的内核版本
apt-cache search linux-source
然后选择一个

安装内核

搜索要下载的linux内核版本
apt-cache search linux-image | grep linux-image | grep generic
安装内核
sudo apt-get install linux-image-4.10.0-19-generic
查看安装的内核版本
sudo dpkg --list | grep linux-image
重启,在grub之前,按住shift,选择我们的内核

验证新内核启用
uname -sr

安装符号文件

在终端输入下面的代码

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codename=$(lsb_release -c | awk  '{print $2}')
sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ddebs.list << EOF
deb http://ddebs.ubuntu.com/ ${codename} main restricted universe multiverse
deb http://ddebs.ubuntu.com/ ${codename}-security main restricted universe multiverse
deb http://ddebs.ubuntu.com/ ${codename}-updates main restricted universe multiverse
deb http://ddebs.ubuntu.com/ ${codename}-proposed main restricted universe multiverse
EOF

添加访问符号服务器的密钥文件:
wget -O - http://ddebs.ubuntu.com/dbgsym-release-key.asc | sudo apt-key add -
执行sudo apt-get update更新
执行如下命令开始下载符号包:

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sudo apt-get install linux-image-`uname -r`-dbgsym

安装kernel对应的源代码

打开/etc/apt/sources.list,启用deb-src,sudo apt-get update更新

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vim /etc/apt/sources.list
去掉下面这句话的注释
deb-src http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ xenial main restricted

...
sudo apt-get update

  • 搜索所有版本的source code:apt-cache search linux-source
  • 安装指定版本的source code:sudo apt-get install linux-source-4.10.0

下载好的源码会被放在/usr/src目录下。
mark
mark

解压缩得到源码
sudo tar -xvf linux-source-4.10.0.tar.bz2

一切都安装好了之后,就可以拷贝一份我们的虚拟机,一个作为host,一个作为target

移除打印机,添加串口

打印机会占用我们的串口

target

host

配置target

需要让target在开机时候进入kgdb的调试状态,首先需要修改grub文件,增加grub引导时候的菜单项。

sudo vim /etc/grub.d/40_custom
修改的内容从/boot/grub/grub.cfg里复制,复制一个菜单项(menuentry)过来,再把菜单名中增加调试信息,然后在内核命令行中增加KGDB选项,即下面这样:
新增部分:kgdbwait kgdb8250=io,03f8,ttyS0,115200,4 kgdboc=ttyS0,115200 kgdbcon nokaslr

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#!/bin/sh
exec tail -n +3 $0
# This file provides an easy way to add custom menu entries. Simply type the
# menu entries you want to add after this comment. Be careful not to change
# the 'exec tail' line above.
menuentry 'Ubuntu,KGDB with nokaslr' --class ubuntu --class gnu-linux --class gnu --class os $menuentry_id_option 'gnulinux-4.10.0-19-generic-advanced-32ee8e9c-31e6-494c-a9ea-1a416cbfeca7' {
recordfail
load_video
gfxmode $linux_gfx_mode
insmod gzio
if [ x$grub_platform = xxen ]; then insmod xzio; insmod lzopio; fi
insmod part_msdos
insmod ext2
set root='hd0,msdos1'
if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint-bios=hd0,msdos1 --hint-efi=hd0,msdos1 --hint-baremetal=ahci0,msdos1 32ee8e9c-31e6-494c-a9ea-1a416cbfeca7
else
search --no-floppy --fs-uuid --set=root 32ee8e9c-31e6-494c-a9ea-1a416cbfeca7
fi
echo 'Ubuntu,KGDB with nokaslr ...'
linux /boot/vmlinuz-4.10.0-19-generic root=UUID=32ee8e9c-31e6-494c-a9ea-1a416cbfeca7 ro find_preseed=/preseed.cfg auto noprompt priority=critical locale=en_US quiet kgdbwait kgdb8250=io,03f8,ttyS0,115200,4 kgdboc=ttyS0,115200 kgdbcon nokaslr
echo 'Loading initial ramdisk ...'
initrd /boot/initrd.img-4.10.0-19-generic
}

修改grub的配置后,需要执行sudo update-grub来更新。更新后目标机器就准备好了。
重启按住shift,进入刚才添加的menu即可进入到被调试状态。

配置host

设置串口通信的波特率
sudo stty -F /dev/ttyS0 115200
要查看是否设置成功
sudo stty -F /dev/ttyS0
注意这个每次host重启都要再输入一遍,嗯,写个shell吧。

调试

编写config,用source加载(直接在gdb里输入也可)

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set architecture i386:x86-64:intel
target remote /dev/ttyS0

使用gdb来调试带符号的vmlinux

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gdb -s /usr/lib/debug/boot/vmlinux-4.10.0-19-generic
gdb > source config

符号加载完成,bt查看当前栈帧,c运行内核。


查看源码遇到的问题

mark

可以看到,list本来应该显示具体的源码,但是这里只是打印出了它所在的文件,这是因为在这个路径下没有源码。
所以说我们就建立这个路径,然后把源码放进去

mark
然后dir设置好目录
dir /build/linux-hwe-edge-gyUj63/linux-hwe-edge-4.10.0
现在就可以查看源码了。
mark

单步调试

我从头开始说:

  • host
    target remote /dev/ttyS0
    按c继续运行target
  • target
    一开始停在下图这个地方,host按c之后,target继续运行进入系统

    然后输入sudo su && echo g > "/proc/sysrq-trigger"

    这时候target应该进入假死状态,其实就是完全动不了。
    这一步就是打开target的kgdb调试。
  • host
    这时候host那里不再是

    而是停下来了,可以下断了

    在你想要调试的函数下断点,然后按c,恢复target执行。
  • target
    这样就可以运行我们的poc了
  • host
    回到host,此时应该已经停在断点了,然后按n可以单步调试。

至此,内核调试的整个配置和调试方法都写完了。

参考链接

ubuntu内核调试要点

其他

内核调试的坑实在太深,一开始参考了muhe师傅的文章用gdb+qemu调,然后编译了kernel 4.x之后,编译不报错,但是调试过程简直了,gdb花式挂不上去,看网上说某些版本要改gdb源码重新编译gdb……放弃了放弃了。
感谢教我搭建双机调试的师傅……
内核还是很容易调飞的,有时候花式加载不出来。

另外如果下载符号文件太慢,可以参考我的这篇文章,在虚拟机里用ss代理。
http://eternalsakura13.com/2018/02/02/proxy/