Kernel Ctf 环境准备

内核准备

打开调试

make menuconfig 开启如下选项： Kernel hacking -> Compile-time checks and compiler options -> Compile the kernel with debug info Kernel hacking -> Generic Kernel Debugging Instruments -> KGDB: kernel debugger

qemu-system-x86_64 关闭 Kernel ALSR 以便于调试内核： -append "nokaslr"

调试内核时，为了加载 vmlinux 符号表，必须额外指定 -append “nokaslr"以关闭 kernel ASLR。这样符号表才能正确的对应至内存中的指定位置，否则将无法给目标函数下断点,
还可以通过内核选项关闭aslr： Processor type and features ---> [ ] Randomize the address of the kernel image (KASLR)

内核中的对齐宏：__ALIGN_KERNEL

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#define __ALIGN_KERNEL(x, a) __ALIGN_KERNEL_MASK(x, (typeof(x))(a) - 1)
#define __ALIGN_KERNEL_MASK(x, mask) (((x) + (mask)) & ~(mask))

其本质就是对齐的地位补0，以8字节对齐为例： int size = 8; <----> 1000(bin) 计算a以size为倍数的下界数: 就让这个数(要计算的这个数)表示成二进制时，最后三位为0就可以达到这个目标。只要下面这个数与a进行"与运算"就可以了: 11111111 11111111 11111111 11111000 而上面这个数实际下就是 ~(size - 1)，可以将该数称为size的对齐掩码size_mask.

#define alignment_up(a, size) ((a+size-1) & (~ (size-1))) 注: 上界数的计算方法，如果要求出比a大的是不是需要加上8就可以了?可是如果a本身就是8的倍数,这样加8不就错了吗,所以在a基础上加上(size - 1), 然后与size的对齐掩码进行与运算.

所以0x123 八字节对齐为：

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0001 0010 0011(bin)
+
0111
= 
0001 0010 1010
&
1000
=
0001 0010 1000(0x128)

debug 启动参数：

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export IMAGE=~/mywork/linux-5.4.230/rootfs/ubuntu-rootfs-build
export KERNEL=~/mywork/linux-5.11.14
           
qemu-system-x86_64 -cpu host \
    -m 2G -smp 2 \ 
    -kernel $KERNEL/arch/x86/boot/bzImage \
    -append "console=ttyS0 root=/dev/sda rw earlyprintk=serial net.ifnames=0 nokaslr" \
    -drive file=$IMAGE/rootfs.img,format=raw \
    -net user,host=10.0.2.10,hostfwd=tcp:127.0.0.1:10021-:22 \
    -net nic,model=e1000 \
    -virtfs local,path=~/mywork,mount_tag=tag001,security_model=mapped-xattr \
    -enable-kvm \
    -nographic \
    -gdb tcp::12345 \
    -S \                                                  
    -pidfile vm.pid 2>&1 | tee vm.log

-S ：表示启动后就挂起，等待 gdb 连接；
-gdb tcp::12345 也可以改成-s 表示：-gdb tcp::1234

此时启动gdb：

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gdb
gef➤  file vmlinux
gef➤  target remote localhost:12345
gef➤  gef-remote localhost 12345

一个简单的启动脚本：

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gdb \
    -ex "add-auto-load-safe-path ~/mywork/linux-5.11.14/" \
    -ex "file ~/mywork/linux-5.11.14/vmlinux" \
    -ex "target remote localhost:1234" \
    -ex "b cmdline_proc_show" \
    -ex "c"

效果图： kernel-gdb

module gdb

在module 的Makefile中添加： EXTRA_CFLAGS += -g

加载 ko，获取ko地址：

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 sudo insmod ./xxx.ko
 MOD_ADDR=$(sudo cat /sys/module/xxx/sections/.text)
 echo "Module .text address: $MOD_ADDR"

gdb 中添加ko

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 (gdb) add-symbol-file /work/mymodule/xxx.ko 0xffffffffc0000000
 (gdb) b your_function
 (gdb) c

调用程序触发断点，成功进入断点

查看ko中是否有 debug信息：

objdump --syms xxx.ko | grep debug 或者： readelf -S xxx.ko | grep debug

查看断点: 输入 info breakpoints 或 i b 命令来查看所有断点。GEF 会以表格形式显示断点信息

delete <断点编号>: 删除指定的断点。 disable <断点编号>: 禁用指定的断点，使其不生效，但保留在断点列表中。 enable <断点编号>: 启用已禁用的断点。 clear <函数名:行号>: 清除指定位置的断点。

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内核准备

打开调试

内核中的对齐宏：__ALIGN_KERNEL

module gdb