• Linux 内核终于可以 debug 了！

    低并发编程 战略上藐视技术，战术上重视技术  

    今天终于成功 debug 了 Linux 内核，允许我一惊一乍给大家分享下喜悦吧！

    之前读 Linux 的源码，一直想着如果能 debug 就好了。

    无奈 Java 出身的我，本来对 c 就很不熟，跑起一个 c 代码就很费劲了，更别说调试，而且还是调试这种和普通 c 项目不一样的内核代码。

    仅仅是出于学习 Linux 内核源码的目的想要调试，所以不想花太多时间研究如何构建这个调试环境，想着在网上找个教程，一次性部署好之后就一直用了，无奈一直没找到能照着文档就搭建成功的。

    今天终于找到一个大佬的文档，直接按上面说的就能操作成功，分享给大家，同时我自己也做个备份。

    先照着这个文档，使得可以用 gdb 进行调试：

    https://wenfh2020.com/2021/05/19/gdb-kernel-networking/

    再按照这个文档，用 vscode 进行更直观地调试（当然也是 gdb 方式）：

    https://wenfh2020.com/2021/06/23/vscode-gdb-debug-linux-kernel/

    最终效果是。

    虚拟机这边用 qemu 启动 Linux 5.0.1 内核。

    图片

    本机这边用 vscode 的 ssh-remote 插件远程连接虚拟机，然后用 gdb debug。

    图片

    给大家放大点。

    图片

    main.c 下的主方法。

    看到断点进来相当激动了！这个文档我可得保存好，虚拟机镜像也不敢动了，哈哈，以后就可以开开心心 debug Linux 内核啦。

    不过中间也踩了好多坑，原本我想着灵活一点，用自己的 ubuntu 版本，用自己想调试的 Linux 内核版本，无奈都失败了，中间有各种奇奇怪怪的问题...

    我就放弃了，乖乖先按照人家的文档跑起来再说吧～

    不知道文档里是不是有多余操作，反正各种骚操作我是看不懂，还要改 gdb 的源码。

    之后我看看能不能把低版本的 Linux 也搞通，如果大家有更方便地调试方法，可以教教我，这块真是空白。

     Linux 内核终于可以 debug 了！ (qq.com)

    gdb 调试 Linux 内核网络源码（附视频）

    最近在看 Linux 内核的网络部分源码，在 MacOS 上搭建调试环境，通过 gdb 调试，熟悉内核网络接口的工作流程。

    调试环境是跑在虚拟机里的，在 windows 上应该也能将环境搭建起来。

    1. 目标

    2. 视频

    视频连接：gdb 调试 Linux 内核网络源码。

    3. 流程

    • 下载 ubuntu 14.04
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    http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-releases/14.04/ubuntu-14.04.6-desktop-amd64.iso
    • vmware 安装 ubuntu。
    1. 虚拟系统磁盘空间，尽量给大一些，例如 100 G。
    2. 通过 root 权限安装 linux 内核。
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    # 设置 root 密码。
sudo passwd
# 切换 root 用户。
su root

# 安装部分工具。
apt-get install vim tmux openssh-server git -y

# 添加 alias 方便操作终端。
vim ~/.bashrc
# 添加 alias c='clear'
source ~/.bashrc

# 启动 ssh. 避免后面 qemu 调试导致界面卡死，可以远程关闭进程。
ps -e | grep ssh
sudo /etc/init.d/ssh start
    • 下载编译 linux 内核。
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    # 下载内核源码。
cd /root
wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.0.1.tar.xz
xz -d linux-5.0.1.tar.xz
tar -xvf linux-5.0.1.tar
cd linux-5.0.1

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

# 设置调试的编译菜单。
make menuconfig

# 下面选项如果没有选上的，选上，然后 save 保存设置，退出 exit。
Kernel hacking  --->
     Compile-time checks and compiler options  ---> 
         [*] Compile the kernel with debug info
         [*]     Provide GDB scripts for kernel debugging


Processor type and features  --->
    [*] Randomize the address of the kernel image (KASLR) 

# 编译内核。
make -j8

mkdir rootfs
    • 调试内核。
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    # 下载测试项目。
cd ..
git clone https://github.com/mengning/menu.git
cd menu
vim Makefile
# 修改编译项：
# qemu-system-x86_64 -kernel ../linux-5.0.1/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img

# 安装模拟器 qemu 和编译环境。
apt install qemu libc6-dev-i386

# 编译测试项目。
make rootfs

# 调试 kernel
qemu-system-x86_64 -kernel ../linux-5.0.1/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img -append nokaslr -S -s

cd ../linux-5.0.1

# 发现低版本的 gdb 调试出现问题，需要升级。
gdb ./vmlinux
    • 安装高版本 gdb
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    cd /root
gdb -v | grep gdb
apt remove gdb -y
sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-toolchain-r/test
sudo apt install software-properties-common
sudo apt-get update
sudo apt-get install gcc-snapshot -y
gcc --version
sudo apt install gcc-9 g++-9 -y
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-9 90 --slave /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-9
gcc --version
#wget https://mirror.bjtu.edu.cn/gnu/gdb/gdb-8.3.tar.xz
wget http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/gdb-8.3.tar
tar -xvf gdb-8.3.tar.xz
cd gdb-8.3
# 修改 gdb/remote.c 代码。
vim gdb/remote.c

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    /* Further sanity checks, with knowledge of the architecture.  */
// if (buf_len > 2 * rsa->sizeof_g_packet)
//   error (_("Remote 'g' packet reply is too long (expected %ld bytes, got %d "
//      "bytes): %s"),
//    rsa->sizeof_g_packet, buf_len / 2,
//    rs->buf.data ());

if (buf_len > 2 * rsa->sizeof_g_packet) {
    rsa->sizeof_g_packet = buf_len;
    for (i = 0; i < gdbarch_num_regs(gdbarch); i++) {
        if (rsa->regs[i].pnum == -1)
            continue;
        if (rsa->regs[i].offset >= rsa->sizeof_g_packet)
            rsa->regs[i].in_g_packet = 0;
        else
            rsa->regs[i].in_g_packet = 1;
    }
}

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    ./configure
make -j8
cp gdb/gdb /usr/bin/
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-9 0 --slave /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-9
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-4.8 100
    • 调试 tcp 网络通信。
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    cd /root/linux-5.0.1
git clone https://github.com/mengning/linuxnet.git
# 拷贝文件到 menu
cd linuxnet/lab2
# 修改拷贝的路径。
vim Makefile
# cp test_reply.c ../../../menu/test.c
# cp syswrapper.h ../../../menu

make

cd ../../../menu
make rootfs
cd ../linux-5.0.1/linuxnet/lab3
# qemu-system-x86_64 -kernel ../../arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img

make rootfs

# 调试
qemu-system-x86_64 -kernel ../../arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img -append nokaslr -S -s

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    cd /root/linux-5.0.1
gdb ./vmlinux
# 下断点。
b tcp_v4_connect
b inet_csk_accept
# gdb 远程连接调试程序。
target remote : 123
c

    用户可以根据自己的需要去下断点，也可以修改 linuxnet 源码进行调试。

    4. vscode + gdb

    vscode + gdb 调试 Linux 内核更人性化一点。

    详看：vscode + gdb 远程调试 linux 内核源码（附视频）

    5. 参考

    vscode + gdb 远程调试 linux 内核源码（附视频）

    前段时间才搭建起来 gdb 调试 Linux 内核网络源码（视频 ），但是 gdb 命令调试效率不高。磨刀不误砍柴工，所以折腾一下 vscode，使调试人性化一点。

    1. 视频

    视频连接：vscode + gdb 远程调试 linux (EPOLL) 内核源码

    2. 搭建调试环境

    要搭建 vscode + gdb 调试 Linux 内核环境，首选要搭建：gdb 调试 Linux 内核源码（视频），然后再配置 vscode 进行测试调试。

    3. vscode 配置

    3.1. vscode 插件

    • ms-vscode.cpptools
    • remote-ssh

    避免 remote-ssh 工作过程中频繁要求输入登录密码，最好设置一下 ssh 免密码登录（参考：[shell] ssh 快捷登录）。

    3.2. 项目调试配置

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    {
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "kernel-debug",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "miDebuggerServerAddress": "127.0.0.1:1234",
            "program": "${workspaceFolder}/vmlinux",
            "args": [],
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "${workspaceFolder}",
            "environment": [],
            "externalConsole": false,
            "logging": {
                "engineLogging": false
            },
            "MIMode": "gdb",
        }
    ]
}

    4. 测试调试

    4.1. 虚拟机操作

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    # 虚拟机进入 linux 内核源码目录。
cd /root/linux-5.0.1

# 从 github 下载内核测试源码。
git clone https://github.com/wenfh2020/kernel_test.git

# 进入测试源码目录。
cd kernel_test/test_epoll_tcp_server
# make 编译
make
# 通过 qemu 启动内核测试用例。
make rootfs
# 在 qemu 窗口输入小写字符 's', 启动测试用例服务程序。
s
# 在 qemu 窗口输入小写字符 'c', 启动测试用例客户端程序。
c

# 通过 qemu 命令启动内核测试用例进行调试。
qemu-system-x86_64 -kernel ../../arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img -append nokaslr -S -s
# 在 qemu 窗口输入小写字符 's', 启动测试用例服务程序。
s
# 在 qemu 窗口输入小写字符 'c', 启动测试用例客户端程序。
c

    4.2. 实体机操作

    1. vscode 连接远程虚拟机。
    2. vscode 打开虚拟机 Linux 内核源码。
    3. vscode 在 Linux 内核源码的 eventpoll.c 文件，对对应接口（epoll_create, epoll_wait, epoll_ctl）下断点。
    4. F5 快捷键启动 vscode 调试。

    5. 小结

    • 我认为在阅读 Linux 内核源码前，最好先把调试环境搭建起来，因为 Linux 内核源码庞大复杂，新手很难从复杂的源码调用关系中理清思路。
    • 老师传道受业，只会给你指出一条学习路线，还会提醒你路上可能遇到哪些大坑，但是路上还有无数小坑，你只有通过实践调试，才能找到答案。
    • 在求知的路上，让我们共勉！

    Ubuntu18.04编译调试OpenJDK15 - 知乎

    Ubuntu18.04编译调试OpenJDK15

    Ubuntu18.04编译调试OpenJDK15

    自从 Oracle Java SE support Roadmap 更新, OpenJDK就分为了 Oracle's OpenJDK和 AdoptOpenJDK

    • Oracle's OpenJDK : Oracle从JDK 9开始开始发布基于GPL协议的开源构建版本,从JDK 11开始，Oracle's OpenJDK和Oracle JDK在功能上几乎完全一致
    • AdoptOpenJDK : 由社区维护的发行版本,纯血的OpenJDK

    获取OpenJDK源码

    OpenJDK 社区采用mercurial 作为版本控制工具. 安装mercurial

    $ sudo apt install mercurial

    安装完成后即可下再OpenJDK源码, 可以在 OpenJDK Repositories 中找到对应的版本,并通过mercurial下载源码

    以OpenJDK最新版本Master + dev为例

    $ hg clone https://hg.openjdk.java.net/jdk/jdk

    经过漫长的等待后 通过

    $ bash get_source.sh

    获取源码,尽量多重复获取几次,因此单次下载不一定完整,直到不出现如下提示即下载完整了

    WARNING: langtools exited abnormally (255)
WARNING: nashorn exited abnormally (255)

    boot JDK

    构建OpenJDK需要一个预先存在的JDK。这称为“boot JDK”

    Boot JDK最好是当前版本的前一个版本,即 n-1,因此选择下载 OpenJDK 14 下载完后解压备用

    Build AdoptOpenJDK

    $ cd ${OpenJDK源码目录}
$ bash configure --with-boot-jdk=${YourBootJDKPath} --with-debug-level=slowdebug

    其中 :

    • --with-boot-jdk : 表示指定boot JDK的路径,如果已经设置了JAVA_HOME则无需指定
    • --with-debug-level : 表 设置debug等级,可选值为release,fastdebug,slowdebugoroptimized. 默认为release. slowdebug表示没有优化,有debug log 其定义于 Define

    然后过程中会检查系统依赖,如果缺少依赖会提示安装, 下面是所有需要安装的依赖

    $ sudo apt-get install autoconf
$ sudo apt-get install libx11-dev libxext-dev libxrender-dev libxrandr-dev libxtst-dev libxt-dev
$ sudo apt-get install libcups2-dev
$ sudo apt-get install libfontconfig1-dev
$ sudo apt-get install libasound2-dev

    直到出现如下信息表示配置完成:

    summary

    它会在 build/目录生成相应的 configuration , 然后通过

    $ make all

    编译.

    值得注意的是 如果有多份configurations那么就需要在 CONF环境变量中指定配置不然会如下错误

    未指定configuration

    可以指定CONF环境变量 即可开始编译

    $ CONF=linux-x86_64-server-slowdebug make all

    风扇的呼啸

    大概10分钟左右编译完成.

    完成之后可以在 build/linux-x86_64-server-slowdebug/jdk/bin中执行./java -version

    调试

    这里选择使用vscode调试, OpenJDK提供了一个命令

    $ make vscode-project

    可以快速生产vscode workspace.

    我这里使用vscode remote 连接到 Ubuntu中,然后 vscode File-> Open Workspace... 选择 build/linux-x86_64-server-slowdebug/jdk.code-workspace即可,然后根据提示安装相应的插件

    安装完成后需要reloadvscode

    然后 Run->Open Configurations打开launch.json 在 "name": "java" 的配置中加上 "args": ["-version"] ,然后 F5即可看到如下结果

    众所周知... C/C++ 的入口为 main 函数, 所以 打开 main.c文件, 下一个断点.. 就可以愉快的玩耍了...

    更多编译的选项可以阅读官方文档...

    Building OpenJDK​cr.openjdk.java.net/~ihse/demo-new-build-readme/common/doc/building.html

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    工作机会(内部推荐)：发送邮件至gaoyabing@126.com,看到会帮转内部HR。

    邮件标题：X姓名X_X公司X_简历(如：张三_东方财富_简历),否则一律垃圾邮件！

    公司信息：

    1. 1.东方财富|上海徐汇、南京|微信客户端查看职位(可自助提交信息,微信打开)；
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/Chary/p/15682360.html
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