构建调试Linux内核网络代码的环境MenuOS系统

一、编译linux 5.0.1 内核

1）下载linux内核源码

mkdir LinuxKernel  #创建自己的目录
cd LinuxKernel #进入新目录
wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.0.1.tar.xz #下载linux-5.0.1的内核
xz -d linux-5.0.1.tar.xz
tar -xvf linux-5.0.1.tar #解压缩
cd linux-5.0.1

2）安装内核编译工具

sudo apt install build-essential flex bison libssl-dev libelf-dev libncurses-dev

注意：执行指令可能会出现以下错误，通过调用指令 sudo apt-get update 进行更新软件源，后方可继续执行 

若仍不能完成工具集安装，考虑更换下载源，更换科大源过程参考：https://www.cnblogs.com/xshun/p/12015953.html

3）配置编译内核

make menuconfig

　　进入图形界面后需要进行简单的配置选择，过程如下：

• 　　a. 选择Kernel hacking 回车
• 　　b. 选择Compile-time checks and compiler options回车
• 　　c. 选至Compile the kernel with debug info 输入y
• 　　d. Save 
• 　　e. exit到初始界面

make #进行编译  // 可选择make -j* (*为线程数)加快编译

4）升级当前系统内核

　　升级内核完成后系统崩溃，可以升级但没必要，升级前一定做好系统备份！

sudo make modules_install  #安装前通过系统快照备份系统，以防出现故障前功尽弃
sudo make install
sudo update-grub
reboot
uname -a

二、制作根文件系统

1） QEMU虚拟机加载内核

cd ~/LinuxKernel/
sudo apt install qemu  # 安装qemu命令

2）构造MenuOS

#下载menu系统，并在LinuxKernel目录下建一个子目录rootfs,当作menuOS的根目录
git clone https://github.com/mengning/menu.git
mkdir rootfs
cd menu
sudo apt-get install libc6-dev-i386 #安装libc6-dev-i386
sudo ln -s /usr/bin/qemu-system-i386  /usr/bin/qemu #建立一个软链接 之后可以直接执行qemu

　　接下来对Makefile文件进行修改，执行 sudo gedit Makefile 打开Makefile文件，对linux内核版本进行修改，如下：

qemu -kernel ../linux-5.0.1/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img  #创建的根文件系统
make rootfs  #初始化根目录

 

三、构建Linux内核的gdb调试环境

1）关闭qemu虚拟机，在qemu中启动gdb server ，启动指令如下：

qemu -kernel ../linux-5.0.1/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img -append  nokaslr -s -S

 　　此时会出现黑屏，（莫慌）此时的qemu在等待gdb的连接

2） 建立gdb与gdbserver之间的连接

　　打开一个新的命令行窗口，执行 gdb 指令，进入调试

file ~/LinuxKernel/linux-5.0.1/vmlinux # # 在gdb界面中targe remote之前加载符号表
break start_kernel # 断点的设置可以在target remote之前，也可以在之后
target remote:1234 # 建立gdb和gdbserver之间的连接,按c 让qemu上的Linux继续运行
c #按c 让qemu上的Linux继续运行
list #输入list指令可以查看断点处的代码。

能够看到断点处的代码，结果如下：　

四、构建调试Linux内核网络代码的环境MenuOS

1）将TCP网络通信程序的服务端集成到MenuOS 系统中

cd ~/LinuxKernel  
git clone https://github.com/mengning/linuxnet.git
cd linuxnet/lab2
make
cd ../../menu/
sudo gedit Makefile #修改Makefile文件,过程与上述过程相同
make rootfs

2）将TCP网络通信程序的客户端集成到MenuOS系统中

cd ~/LinuxKernel  
cd linuxnet/lab3
sudo gedit Makefile
make rootfs

此时能够看到命令行多出两个命令，执行 repply 指令和 hello 指令，最终实验结果如下：