linux内核调试环境搭建（VM_Centos＋KGDB）

0x00 写在前面

遥想自己上次写内核代码的时候不少死机的情况，当时使用的调试方式只能是“插桩法”，printk各种调试信息，才能判断是哪句代码有了问题，但是对于内核来说，这种方式还是很不好用，有的模块在安装时因为功能实现的不同，导致机器直接卡死，还是有着不少困难，直到系统的学习Linux内核编程时才接触到内核调试这一说法，当然，对自己模块的调试也是建立在内核调试的基本环境上的，现将有关内核调试的环境搭建做一个记录，为以后免去小麻烦。

此次环境的搭建同之前win_10上搭建windbg的文章不同（Win10+Win_Xp双机联调），Win_Xp中只需要在启动配置中添加调试选项、设置通信串口，就可以开始了，而linux内核调试需要将现有的内核重新编译，且两端都是虚拟机，在这里使用的环境是：
server：VM_Centos_7_x64
client：VM_Centos_7_x64
KGDB

0x01 串口创建

要完成环境的搭建，首先需要两个虚拟机之间设置通信串口，在虚拟机设置中添加一个串行端口，两端分别为服务器和客户端，使用的通信端口为com_1（需要在关机状态下添加）。

服务器端
客户端
设置完成之后在服务端使用cat /dev/ttyS1命令监听串口1中发来的消息，在客户端使用echo helllo!! > /dev/ttyS1 发送一个消息给串口，如果在服务端看到了这个消息，证明成功配置了串口。（一般的linux系统COM_1对应/dev/ttyS0，我就不一般/(ㄒoㄒ)/~~）
服务器端

0x02 重新编译内核，使其支持KGDB调试

这一步有点类似Win_Xp上添加启动选项，在官网上下载得到的新内核(3.16.82)，版本可以自己选择，下载成功后开始编译它。
首先修改makefile中的EXTRAVERSION =为自己的内核取一个新名称，然后在工作目录下执行命令：

make menuconfig

配置选项

进入上面的界面就可以开始对内核进行编译前的配置，其中就包括是不是允许KGDB调试，在配置时为了支持调试需要选择以下几个选项：

1/Kernel hacking
--->Compile-time checks and compiler options
------>Compile the kernel with debug info
[编译的内核带有调试信息，可以帮助我们调试内核，建议开启]
2/Kernel hacking
--->Compile-time checks and compiler options
------>Compile the kernel with frame pointers
[内核使用帧指针寄存器来维护堆栈，可以正确地执行堆栈回溯，建议开启]
3/Kernel hacking
--->Magic SysRq key
[注册一个魔术键，使用$ echo"g">/proc/sysrq-trigger来激活KGDB，建议开启]
4/Kernel hacking
--->Write protect kernel read-only data structures
[关闭部分内存区域只读保护，建议关闭]
5/Kernel hacking
--->Set loadable kernel module data as NX and test as RO.
[内核空间只读选项，建议关闭]
6/Kernel hacking
--->KGDB: kernel debugger
[ KGDB内核调试开关，建议开启]
7/Kernel hacking
--->KGDB: kernel debugger
------>KGDB: use kgdb over the serial console
[ KGDB通过串口通信]

防止有其他选项漏选，我们可以使用当前内核的/boot/.config文件来追加上面的配置，将它拷贝至我们的工作目录下即可。
设置好编译选项后，使用命令：

make  //开始编译内核。（此过程持续90分钟左右，耐心等候）

编译完成后，使用命令：

make modules_install  //开始安装内核模块

模块安装成功后执行命令安装模块二进制文件：

make install

此时新的内核就已经安装完成了，可以在/boot/grub/文件夹下找到grub.cfg，打开查看里面是不是有了新的内核选项3.16.82。

内核安装成功

0x03 配置客户端与服务器端，通过串口调试

客户端：

在刚刚打开的grub.cfg中为新的内核倒数第二句话添加

kgdbwait kgdboc=1,9600  //kgdboc中1表示ttyS1，9600是波特率，还可以使用115200等

添加配置

在终端中输入：

echo ttyS1 > /sys/module/kgdboc/parameters/kgdboc 

重启计算机，选择新的内核，就会等待kgdb连接。

等待连接

服务器端：

将刚刚编译的文件拷贝至服务器中（如果环境是新的，可以直接复制这个虚拟机），在文件根目录中使用命令：

gdb vmlinux  //载入Linux印象
set remotebaud 9600  //设置传输率
target remote /dev/ttyS1  //设置串口号

连接成功后进入调试状态，使用c命令使客户机继续启动。

连接成功
当我们想继续让gdb控制客户机时，可以在客户机中输入echo g>/proc/sysrq-trigger，这也就是上面我们开启的魔术G键，回传控制权给gdb。
此时kgdb环境搭建已经完成，跟着大佬的教程，也是遇到了许多问题，记录一下，帮助以后的复现。

接下来就可以使用配置好的环境调试我们自己的模块了。