Ubuntu 21.10 安装调试符号

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• 1. 背景
• 2. 手动搜索下载安装
• 3. 使用第三方源安装
  • 步骤 1：GPG 秘钥导入
  • 步骤 2：添加仓库配置
  • 步骤 3：更新安装包
  • 步骤 4：安装调试符号包
  • 步骤 5： 验证符号包已经成功安装
• 4. 源码安装及关联
• 5. 最终调测效果
• 参考

1. 背景

Linux 内核中的调试符号包含源代码级别的信息，如函数名称、函数调用约定、以及源代码行号到指令的映射。这些信息在调试或剖析内核的时候非常有用。在本文中，我将展示如何在 Ubuntu 上获得任何内核的调试符号。

通常来说，有 2 种方法可以使用调试符号：

1. 使用源码构建带有调试符号的内核源代码，通常适用于自己修改源码编译的场景，构建内核的过程依据编译选项，一般会耗费比较长的时间；

2. 使用现成包含编译好的调试符号包进行安装；

这里主要讨论安装调试符号包的方式，包括手动下载安装和第三方源安装的方式。

本地的环境为 Ubuntu 21.10 版本，代号为 impish，内核版本如下所示：

$ uname -a
Linux ubuntu21-10 5.13.0-20-generic #20-Ubuntu SMP Fri Oct 15 14:21:35 UTC 2021 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

2. 手动搜索下载安装

首先我们可以从 Ubuntu 官方网址 中进行调试符号安装包，其中 impish 为 Ubuntu 21.10 的代号。搜索的时候可以使用 "linux-image-unsigned-`uname -r`-dbgsym" 作为关键词，uname -r 为本地安装的内核版本，需要搜索前进行运行替换。

5.13.0-20-generic 版本可以直接下载 linux-image-unsigned-5.13.0-20-generic-dbgsym_5.13.0-20.20_amd64.ddeb

3. 使用第三方源安装

步骤 1：GPG 秘钥导入

请确保已经导入系统的 GPG 密钥。对于 Ubuntu 16.04 及以上版本：

$ sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys C8CAB6595FDFF622

其他旧的版本命令如下：

$ sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys ECDCAD72428D7C01

步骤 2：添加仓库配置

$ codename=$(lsb_release -c | awk  '{print $2}')  
sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ddebs.list << EOF  
deb http://ddebs.ubuntu.com/ ${codename}      main restricted universe multiverse  
deb http://ddebs.ubuntu.com/ ${codename}-security main restricted universe multiverse  
deb http://ddebs.ubuntu.com/ ${codename}-updates  main restricted universe multiverse  
deb http://ddebs.ubuntu.com/ ${codename}-proposed main restricted universe multiverse  
EOF

步骤 3：更新安装包

$ sudo apt-get update

步骤 4：安装调试符号包

$ sudo apt-get install linux-image-$(uname -r)-dbgsym

步骤 5： 验证符号包已经成功安装

包含调试信息的文件被称为 vmlinux-XXX-debug，其中 XXX 是内核版本。安装完成后该文件存储在 /usr/lib/debug/boot 下。

ubuntu21-10:/usr/lib/debug/boot$ ls -hl
total 773M
-rw-r--r-- 1 root root 773M Oct 15 21:53 vmlinux-5.13.0-20-generic

如果我们想查看 __x64_sys_mount 的汇编指令，则可以使用 gdb vmlinux-5.13.0-20-generic 进入到 gdb 调试工作区，使用 list/disassemble 等命令进行查看。

4. 源码安装及关联

为了将调试符号与源码关联查看，我们还需要安装源码，然后与安装的 dbgsym 进行关联。

$ sudo apt-cache search linux-source
linux-source - Linux kernel source with Ubuntu patches
linux-source-5.13.0 - Linux kernel source for version 5.13.0 with Ubuntu patches
 
$ sudo apt install linux-source-5.13.0
$ sudo cd /usr/src
$ sudo tar -jxvf linux-source-5.13.0.tar.bz2
$ sudo cd /usr/src/linux-source-5.13.0

5. 最终调测效果

# 需要 gdb 首先获取到 vmlinux-5.13.0-20-generic 的编译目录，使用 list *__x64_sys_mount
# 会提示对应的编译目录，如果我们在 /usr/src 目录已经安装了源码，建立快捷方式即可
$ mkdir -p /build/linux-lpF6wX/
$ ln -s /usr/src/linux-source-5.13.0 /build/linux-lpF6wX/linux-5.13.0 
 
$ gdb /usr/lib/debug/boot/vmlinux-5.13.0-20-generic
(gdb) list *__x64_sys_mount
0xffffffff81352ce0 is in __x64_sys_mount (/build/linux-lpF6wX/linux-5.13.0/fs/namespace.c:3451).
warning: Source file is more recent than executable.
3446		/* ... and return the root of (sub)tree on it */
3447		return path.dentry;
3448	}
3449	EXPORT_SYMBOL(mount_subtree);
3450
3451	SYSCALL_DEFINE5(mount, char __user *, dev_name, char __user *, dir_name,
3452			char __user *, type, unsigned long, flags, void __user *, data)
3453	{
3454		int ret;
3455		char *kernel_type;
 
(gdb) disassemble *__x64_sys_mount
...
   0xffffffff81352de3 <+259>:	call   0xffffffff813524c0 <path_mount>
   0xffffffff81352de8 <+264>:	lea    -0x40(%rbp),%rdi
   0xffffffff81352dec <+268>:	movslq %eax,%r12
   0xffffffff81352def <+271>:	call   0xffffffff813321b0 <path_put>
...

通过在 gdb 工作窗口中 list *__x64_sys_mount 我们就可以看到源码相关的定义，一切准备完成，可以愉快地进行相关工作调试了。

参考

• Installing Ubuntu Kernel Debugging Symbols

• Linux crash 调试环境搭建