构建调试Linux内核网络代码的环境MenuOS系统

一、Linux内核源码下载

下载linux内核

因为直接使用apt-get下载内核源码速度较慢，所以我先到http://ftp.sjtu.edu.cn/sites/ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/ 网站下载linux5.0.1版本的内核。

拷贝

将下载好的内核拷贝到ubuntu16.04中的/work/net_dir目录下（/work/net_dir 是我本次的工程主目录）

cp /mnt/hgfs/share/linux-5.0.1.tar.xz /work/net_dir/

解压

tar -xvf linux-5.0.1.tar.xz

安装依赖包

#因为我的虚拟机在嵌入式linux课程的实验上已经安装好了依赖包，就没有安装
sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install libelf-dev
sudo apt-get install libncurses-dev
sudo apt-get install flex
sudo apt-get install bison
sudo apt-get install libssl-dev

配置编译文件

make i386_defconfig  #生成32位x86的配置文件
make menuconfig　　　 #执行完会弹出一个图形化窗口

*******对图形化窗口做如下操作（以下非指令操作）*******
1：选择 Kernel hacking 
2：选择 Compile-time checks and compiler options 
3：选择 [ ]Compile the kernel with debug info 
4：按Y 前面就多了一个 [*] Compile the kernel with debug info 
5：选择 save 
6：选择OK
7：一直选择exit，直到退出图形化界面

编译

make       #等待很长时间，知道编译完成

二、制作根文件系统

安装QEMU，并创建QEMU软链接

#当前在工程主目录下（/work/net_dir目录下）
sudo apt install qemu 
sudo ln -s /usr/bin/qemu-system-x86_64 /usr/bin/qemu #建立软链接，以后直接使用qemu即可

安装MenuOS

git clone https://github.com/mengning/menu.git
mkdir rootfs 　　　　#创建一个根文件目录

安装libc6-dev-i386依赖

sudo apt-get install libc6-dev-i386

修改Makefile

cd menu
vi Makefile　　　　　#打开Makefile文件之后，查找qemu 定位位置
qemu -kernel ../linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img #修改前
qemu-system-i386 -kernel ../linux-5.0.1/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img #修改后
：wq                #保存文件，退出

初始化根文件目录

#在menu目录下执行
make rootfs　　　　　　#执行完成之后会弹出qemu窗口

MenuOS虚拟机窗口如下

 三、构建gdb调试环境

***首先要关闭上一步的虚拟机窗口

启动gdb server

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

#在新打开的qemu虚拟机上，出现的是一个黑屏，此时的qemu在等待gdb的连接

建立gdb与gdbserver之间的连接

打开一个新的终端，在终端执行以下指令

gdb
file ~/LinuxKernel/linux-5.0.1/vmlinux  　　　　# 在gdb界面中targe remote之前加载符号表
#设置断点对start_kernel进行跟踪
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。

 执行之后结果如下：

结果显示gdb可以追踪到start_kernel函数，断点在init/mian.c的538行。

四、构建网络代码的环境MenuOS

将TCP网络通信程序的服务端集成到MenuOS 系统

#在工程主目录下执行（也就是/work/net_dir目录下）
git clone https://github.com/mengning/linuxnet.git
cd linuxnet/lab2
make
cd ../../menu/
make rootfs

将TCP网络通信程序的客户端集成到MenuOS系统

cd linuxnet/lab3
vi Makefile
qemu -kernel ../linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd ../rootfs.img  #修改前
qemu-system-i386 -kernel  ../linux-5.0.1/arch/x86/boot/bzImage  -initrd ../rootfs.img #修改后
:wq　　　　　　#save
make rootfs　　

客户端和服务端都集成进了MenuOS后，此时可以在QEMU下输入如下命令

#注意  是在QEMU下输入指令
help　　　　　　#查看命令
replyhi
hello

如果出现下图所示情况说明是网络可以正常工作