构建调试Linux内核网络代码的环境MenuOS系统

本次实验环境是：Ubuntu16.0.4 和 Linux5.0.1

一、下载、编译内核

1.1 下载内核

mkdir MenuOS
cd MenuOS
xz -d linux-5.0.1.tar.xz #解压 
tar -xvf linux-5.0.1.tar 
cd linux-5.0.1

 1.2 配置内核

//安装所需依赖包
sudo apt-get install build-essential libelf-dev libncurses-dev flex bison libssl-dev
cd /linux-5.0.1/
#使用现存内核的配置文件：（xxx处使用TAB补全）
sudo cp /boot/config-xxx -r .config
#生成32位x86的配置文件
make i386_defconfig 

#开启文本菜单选项
make menuconfig

 make menuconfig出现error：Your display is too small to run menuconfig！将terminal调大即可。

之后会弹出如下图形界面，依次选择 Kernel hacking ->Compile-time checks and compiler options ->[ ]Compile the kernel with debug info 

然后按Y键，选择 Save ，选择Exit直到退出。

编译

make （这个过程比较慢，可以加参数-j * ，选择编译时的cpu核数，加快编译速度）

二、Qemu加载内核

下载qemu、MenuOS

sudo apt install qemu  # 安装qemu
git clone https://github.com/mengning/menu.git #下载MenuOS

制作根文件系统镜像

mkdir rootfs #为MenuOS创建根目录

cd menu
sudo apt-get install libc6-dev-i386#下载在64位环境下编译32位所需库

#此时注意在初始化根目录之前要修改Makefile的内容，因为menu中配置文件是Linux 3.18.6，这里要改为5.0.1，修改之后如下
#qemu -kernel ../linux-5.0.1/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img

#创建软链接，直接使用qemu命令
sudo ln -s /usr/bin/qemu-system-i386 usr/bin/qemu

make rootfs

初始化根目录（这里使用MenuOS带的文件系统）

Qemu启动内核，可以看到内核正常启动

qemu -kernel linux-5.0.1/arch/x86/boot/bzImage  -initrd rootfs.img

三、验证MenuOS的网络

cd ~/MenuOS/ 
#下载测试程序
git clone https://github.com/mengning/linuxnet.git 
cd linuxnet/lab2
make
cd ../../menu/#这里要修改Makefile文件,同上
make rootfs

#另起一个终端
cd MenuOS/linuxnet/lab3
#修改Makefile文件
make rootfs

输入replyhi,输入hello，收到了hi，证明MenuOS的网络可以正常工作

四、构建Linux内核gdb调试环境

Qemu中启动内核，可以看到Qemu启动显示黑屏，此时是qemu在等待gdb的连接。

cd ~/MenuOS/menu
vi Makefile
#修改Makefile，在qemu-system-x86_64 -kernel ../linux-5.0.1/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img末尾加上-append nokaslr -s -S
#这里-S freeze CPU at startup
    -s shorthand for -gdb tcp::1234 若不想用1234端口，可以使用-gdb tcp::xx取代-s选项
make rootfs

连接gdb server调试

gdb
file ~/MenuOS/linux-5.0.1/vmlinux
target remote:1234
#设置断点对start_kernel进行跟踪
break start_kernel

继续在rest_init函数设置断点