Ubuntu 18.04使用Qemu和GDB搭建运行内核的环境
安装busybox
参考博客:
使用GDB+QEMU调试Linux内核环境搭建
一文教你如何使用GDB+Qemu调试Linux内核
ubuntu22.04搭建qemu环境测试内核
交叉编译busybox
编译busybox出现Library m is needed, can’t exclude it (yet)的解释
S3C2440 制作最新busybox文件系统
https://www.busybox.net/是官网。
sudo wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.36.1.tar.bz2
下载源代码。
sudo tar jxvf busybox-1.36.1.tar.bz2
解压源文件。
cd busybox-1.36.1
进入源代码目录里边。
执行make menuconfig
发现报错:
Command 'make' not found, but can be installed with:
sudo apt install make
sudo apt install make-guile
使用sudo apt install make
安装make,发现报错如下:
E: Could not get lock /var/lib/dpkg/lock-frontend - open (11: Resource temporarily unavailable)
E: Unable to acquire the dpkg frontend lock (/var/lib/dpkg/lock-frontend), is another process using it?
使用sudo rm -rf /var/lib/dpkg/lock-frontend
删除lock-frontend
,然后再使用sudo apt install make
安装make
,发现正常安装。
sudo apt install -y gcc g++ libncurses5-dev
安装依赖包。
安装完成如下图:
sudo make menuconfig
进行配置。
使用上下键可以选择,选择“Setting”之后,按回车键。
进入到下一个选择时,使用上下键找一下“Build static binary (no shared libs)
”。
然后按一下y就是选择上了。
按一下Esc键就可以退回到上一层。
按一下Esc键就可以退回到保存界面。
选择“yes”按一下Enter键,就退到原来的命令行下。
sudo make -j2
进行编译。
完成之后提示如下:
Static linking against glibc, can't use --gc-sections
Trying libraries: crypt m resolv rt
Library crypt is not needed, excluding it
Library m is needed, can't exclude it (yet)
Library resolv is needed, can't exclude it (yet)
Library rt is not needed, excluding it
Library m is needed, can't exclude it (yet)
Library resolv is needed, can't exclude it (yet)
Final link with: m resolv
sudo make install
进行安装。
完成之后,提示:
You will probably need to make your busybox binary
setuid root to ensure all configured applets will
work properly.
启动内存文件系统制作
cd _install
进入到特定目录里边。
sudo mkdir proc sys
新建两个目录proc
和sys
sudo vim init
把下边的内容写进去:
#!/bin/sh
echo "{==DBG==} INIT SCRIPT"
mkdir /tmp
mount -t proc none /proc
mount -t sysfs none /sys
mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
mount -t tmpfs none /tmp
mdev -s
echo -e "{==DBG==} Boot took $(cut -d' ' -f1 /proc/uptime) seconds"
# normal user
setsid /bin/cttyhack setuidgid 1000 /bin/sh
sudo chmod +x init
为当前用户添加上可执行的权限。
sudo chmod -R 777 .
给当前目录中所有的文件配上读写执行的权限。
sudo find . | sudo cpio -o --format=newc > ./rootfs.img
生成rootfs.img
文件。
生成Linux内核
cd ~/
进入到home
目录里边。
sudo wget http://ftp.sjtu.edu.cn/sites/ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.19.tar.xz
下载源代码。
sudo tar xf linux-5.19.tar.xz
解压源代码,时间有点长,需要等待。
cd linux-5.19/
进入到源码里边。
sudo make menuconfig
,发现报错:
/bin/sh: 1: flex: not found
scripts/Makefile.host:9: recipe for target 'scripts/kconfig/lexer.lex.c' failed
make[1]: *** [scripts/kconfig/lexer.lex.c] Error 127
Makefile:629: recipe for target 'menuconfig' failed
make: *** [menuconfig] Error 2
sudo apt-get install -y flex bison
安装依赖包。
sudo make menuconfig
进行配置选择。
上下键可以进行选项寻找,按回车键可以进入,找到Kernel hacking
进入。
使用下键找到Compile-time checks and compiler options
,然后按回车键。
发现Provide GDB scripts for kernel debugging
已经默认选上了。
按两下Esc
按两下Esc
按两下Esc
选择yes按一下回车键。
grep CONFIG_DEBUG_INFO .config
验证一下,选择是否正确。
sudo sed -i 's/CONFIG_MODULE_SIG=y/CONFIG_MODULE_SIG=n/g' .config # 把 CONFIG_MODULE_SIG=y 替换成 CONFIG_MODULE_SIG=n
sudo sed -i 's/CONFIG_MODULE_SIG_ALL=y/CONFIG_MODULE_SIG_ALL=n/g' .config
sudo sed -i 's/CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS="debian\/canonical-certs.pem"/CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS=""/g' .config
sudo sed -i 's/CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS="debian\/canonical-revoked-certs.pem"/CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS=""/g' .config
sudo sed -i 's/CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=y/CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=n/g' .config # 把 CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=y 替换成 CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=n
cat .config | grep "CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=n" # 看一下 CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING 相关字符串是否成功替换。
nproc
看一下当前系统核数。
sudo make -j2
开始编译
发现报错:
/home/ubuntu1804/linux-5.19/tools/objtool/include/objtool/elf.h:10:10: fatal err or: gelf.h: No such file or directory
#include <gelf.h>
^~~~~~~~
compilation terminated.
/home/ubuntu1804/linux-5.19/tools/build/Makefile.build:96: recipe for target '/h ome/ubuntu1804/linux-5.19/tools/objtool/arch/x86/special.o' failed
make[4]: *** [/home/ubuntu1804/linux-5.19/tools/objtool/arch/x86/special.o] Erro r 1
/home/ubuntu1804/linux-5.19/tools/build/Makefile.build:139: recipe for target 'a rch/x86' failed
make[3]: *** [arch/x86] Error 2
Makefile:53: recipe for target '/home/ubuntu1804/linux-5.19/tools/objtool/objtoo l-in.o' failed
make[2]: *** [/home/ubuntu1804/linux-5.19/tools/objtool/objtool-in.o] Error 2
Makefile:73: recipe for target 'objtool' failed
make[1]: *** [objtool] Error 2
Makefile:1343: recipe for target 'tools/objtool' failed
make: *** [tools/objtool] Error 2
make: *** Waiting for unfinished jobs....
HOSTCC scripts/sorttable
HOSTCC scripts/asn1_compiler
HOSTCC scripts/sign-file
HOSTCC scripts/insert-sys-cert
scripts/sign-file.c:25:10: fatal error: openssl/opensslv.h: No such file or dire ctory
#include <openssl/opensslv.h>
^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
compilation terminated.
sudo apt-get install -y apt-file
安装apt-file
。
sudo apt-file search gelf.h
,提示 The cache is empty. You need to run "apt update" first.
,然后执行sudo apt update
。
sudo apt-file search gelf.h
找了许久,才找到。
我看还不如直接上网搜索比较快,sudo apt-get install -y libelf-dev libssl-dev
安装依赖包。
sudo make -j2
编译
报错如下:
make[3]: *** [drivers/net/bonding/bond_3ad.o] Error 1
make[3]: *** Waiting for unfinished jobs....
drivers/net/bonding/bond_main.c:6373:1: fatal error: error writing to /tmp/ccqoYlgl.s: No space left on device
MODULE_AUTHOR("Thomas Davis, tadavis@lbl.gov and many others");
^~~~~~~~~~~~~
compilation terminated.
scripts/Makefile.build:249: recipe for target 'drivers/net/bonding/bond_main.o' failed
make[3]: *** [drivers/net/bonding/bond_main.o] Error 1
scripts/Makefile.build:466: recipe for target 'drivers/net/bonding' failed
make[2]: *** [drivers/net/bonding] Error 2
scripts/Makefile.build:466: recipe for target 'drivers/net' failed
make[1]: *** [drivers/net] Error 2
Makefile:1843: recipe for target 'drivers' failed
make: *** [drivers] Error 2
sudo rm -rf /tmp
删除/tmp
里边的内容。
然后再次执行sudo make -j2
编译,这次发现是整个Ubuntu系统磁盘满了,开机之后再也无法进入Ubuntu了,所以只能进入到grub中recover模式删除原先编译好的文件,才能进入到系统。然后使用vmware扩展磁盘大小,然后再进行挂载。
sudo make menuconfig
进行配置选择。
已经默认选择上了。
重新配置一些参数。
sudo sed -i 's/CONFIG_MODULE_SIG=y/CONFIG_MODULE_SIG=n/g' .config # 把 CONFIG_MODULE_SIG=y 替换成 CONFIG_MODULE_SIG=n
sudo sed -i 's/CONFIG_MODULE_SIG_ALL=y/CONFIG_MODULE_SIG_ALL=n/g' .config
sudo sed -i 's/CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS="debian\/canonical-certs.pem"/CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS=""/g' .config
sudo sed -i 's/CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS="debian\/canonical-revoked-certs.pem"/CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS=""/g' .config
sudo sed -i 's/CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=y/CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=n/g' .config # 把 CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=y 替换成 CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=n
cat .config | grep "CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING=n" # 看一下 CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYRING 相关字符串是否成功替换。
sudo make -j2
发现报错如下:
BTF: .tmp_vmlinux.btf: pahole (pahole) is not available
Failed to generate BTF for vmlinux
Try to disable CONFIG_DEBUG_INFO_BTF
Makefile:1164: recipe for target 'vmlinux' failed
make: *** [vmlinux] Error 1
sudo apt-get install -y dwarves
安装dwarves
。
sudo make -j2
再次执行。
完成之后如下:
ls -hl vmlinux
可以看到生成的vmlinux
文件信息。
ls -hl ./arch/x86/boot/bzImage
可以看到生成的bzImage
文件信息。
安装Qmeu并开始调试
sudo apt install -y qemu qemu-utils qemu-kvm virt-manager libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils
安装依赖包。
sudo cp ~/busybox-1.36.1/_install/rootfs.img /mountsda4/linux-5.19/
将rootfs.img
移动到源代码目录下。
sudo qemu-system-x86_64 -kernel ./arch/x86/boot/bzImage -initrd ./rootfs.img -append "nokaslr console=ttyS0" -s -S -nographic
,可以看到停留在启动处。
再打开一个命令行,称之为B终端
,cd /mountsda4/linux-5.19
进入到vmlinux
文件所在的目录下,然后执行sudo gdb vmlinux
,就可以进入到gdb
测试界面。
之后输入target remote localhost:1234
连接上测试端口。
之后的测试就需要使用gdb
测试里边的知识了。
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