리눅스 커널 디버거 KGDB/KDB

리눅스 커널 디버거 KGDB/KDB
2015.08.31
SW Maestro 과정 연수생 한만종

리눅스 커널 디버거
• KGDB (v2.6.26 +)
• KDB (v2.6.35 +)

KGDB란?
• linsyssoft.com에서 진행했던 소스 레벨 리눅스 커널 디버거.
v2.6.26부터 리눅스 메인라인에 포함.
• 타깃보드에 접속해 GDB를 원격으로 사용할 수 있는 환경을 커널
에서 제공.

KGDB를 사용하려면
• 두 대 이상의 머신이 필요 (개발머신과 테스트머신)
• 테스트 머신에서는 v2.6.26 이상의 버전과 KGDB 옵션이 켜진
커널 필요
• 개발 머신에서는 GDB 필요
• 개발 머신과 테스트 머신은 시리얼 또는 이더넷 통신을 사용

KGDB 사용하기
1. 테스트 머신 커널 빌드
CONFIG_DEBUG_INFO=y
# CONFIG_DEBUG_RODATA is not set
CONFIG_FRAME_POINTER=y
CONFIG_KGDB=y
CONFIG_KGDB_SERIAL_CONSOLE=y

KGDB 사용하기
2. 테스트 머신(QEMU) 구동 및 개발 머신과 연결(시리얼)
$ qemu-system-x86_64 -kernel bzImage -append
"kgdboc=ttyS0,115200" -serial pty

KGDB 사용하기
리눅스 커널 이미지
앞서 빌드한 커널로 부팅

KGDB 사용하기
커널 커맨드 라인 인자 kgdboc 옵션을 이용하여
ttyS0 장치에 115200Bd로 연결

KGDB 사용하기
커널 커맨드 라인 인자 kgdboc 옵션을 이용하여
ttyS0 장치에 115200Bd로 연결
?

kgdboc와 kgdboe
• KGDB는 시리얼 및 이더넷 통신 가능
• sysfs 또는 커널 부트 옵션에서 지정 가능

kgdboc
• “KGDB Over Console”
• 시리얼 콘솔 장치를 프라이머리 콘솔로 이용할 경우 사용
• CONFIG_KGDBOC=y
• kgdboc=<tty-device-port>, [baud]
• echo <tty-device-port> > /sys/module/kgdboc/
parameters/kgdboc

kgdboe
• “KGDB Over Ethernet”
• 같은 LAN에 연결되어 있는 테스트 머신에 접속할 경우 사용
• 사용중인 이더넷 장치의 드라이버에 NETPOLL API가 구현되어
있어야 함. 또한, 사용중인 커널이 NETPOLL을 지원해야 함
• kgdboe=[src-port]@<src-ip>/[dev],[tgt-port]@<tgt-ip>/
[tgt-macaddr]
• echo “@/,@10.0.0.2/” > /sys/module/kgdboe/
parameters/kgdboe

KGDB 사용하기
시리얼 디바이스
리눅스 가상터미널 장치
pty에 시리얼 연결

KGDB 사용하기
3. 개발머신에서 gdb 실행 및 테스트머신과 연결
$ gdb -q vmlinux
(gdb) set serial baud 115200
(gdb) target remote /dev/pts/24

KGDB는
• GDB를 커널 디버깅에도 사용할 수 있다!
• GDB로 제어권이 넘어오는 시점은?
1. 커널패닉/웁스가 발생했을 경우
2. breakpoint에 도달했을 경우
3. MagicSysrq 키를 눌렀을 경우 (CONFIG_MAGIC_SYSRQ)

KGDB는
• 강제로 GDB로 제어권을 넘기고 싶다면?
MagicSysrq키를 누른다.
(누를 수 없는 상황이라면 다음과 같은 명령어 사용.)
# echo g > /proc/sysrq-trigger

KGDB는
• MagicSysrq키를 누르는 것이 번거롭다면..
다음과 같이 시스템콜 sync()를 이용한다.
1. 우선 다음과 같이 sys_sync에 breakpoint를 걸어둔다.
(gdb) break sys_sync
2. 디버깅이 필요한 경우, 다음과 같이 sync를 실행하여 KGDB로
제어권을 넘긴다.
# sync

KDB란?
• SGI에서 오픈소스 프로젝트로 진행했던 내장 커널 디버거.
v2.6.35부터 리눅스 메인라인에 포함.
• 브레이크포인트 설정, 메모리 및 자료구조 확인 등을 별도의 외부
시스템 없이 단독으로 가능케함.

KDB를 사용하려면
• 원격 시리얼 접속이 가능한 환경
• v2.6.35 이상의 버전과 CONFIG_KGDB_KDB 커널 빌드 옵션
이 켜진 커널 필요

KDB 사용하기
1. KDB의 사용이 가능한 커널 빌드
CONFIG_KGDB_KDB=y

KDB 사용하기
2. 테스트머신(QEMU) 구동 및 KDB 진입
$ qemu-system-x86_64 -kernel bzImage -hda
rootfs.img -serial pty -append “console=ttyS0,115200
kgdboc=ttyS0 root=/dev/sda”

KDB 사용하기
3. 원격 터미널(minicom)로 테스트머신에 접속
$ minicom -p /dev/pts/24 -b 115200

KDB 사용하기
4. 커널 웁스, 폴트가 발생할 때 KDB로 진입할 수 있으며, 커널 빌
드 conﬁg 중 하나인 CONFIG_MAGIC_SYSRQ를 켰었다면 다
음과 같이 수동으로 진입할 수도 있다.
# echo g > /proc/sysrq-trigger

KDB는
• “help” 명령어를 통해 더 많은 명령어들을 볼 수 있다.
• 몇 개의 유용한 명령어들은 다음과 같다.
lsmod - 로드된 커널 모듈 리스트
ps - 현재 동작중인 프로세스 목록
ps A - 모든 프로세스 목록
summary - 커널 버전 정보, 메모리 사용량
bt - 현재 프로세스의 backtrace 출력
dmesg - 커널 syslog 버퍼 출력
go - 시스템을 계속 재개

KGDB/KDB 연동하기
1. 테스트머신(QEMU) 구동
$ qemu-system-x86_64 -kernel bzImage -hda
rootfs.img -serial pty -append “console=ttyS0,115200
kgdboc=ttyS0 root=/dev/sda”

2. agent-proxy 다운로드하기
$ git clone git://git.kernel.org/pub/scm/utils/kernel/
kgdb/agent-proxy.git
$ cd agent-proxy
$ make

3. agent-proxy를 통해 kgdb와 kdb를 모두 연결할 수 있도록 셋
팅하기 (gdb 접속 1234 포트, console 접속 4567 포트)
$ agent-proxy 1234^4567 0 /dev/pts/0,115200

4. console에 접속
$ telnet localhost 1234

4. 커널 패닉/웁스 발생 시 KDB로 제어 가능

5. KDB에서 KGDB로 제어를 넘기려면 <테스트머신에서>
kdb> kgdb

5. KDB에서 KGDB로 제어를 넘기려면 <호스트머신에서>
$ gdb -q vmlinux

6. gdb에서 monitor 명령을 이용하면 lsmod, ps, dmesg 등과
같이 KDB에서 사용가능한 명령어를 바로 사용할 수 있다.
$ monitor lsmod

7. 다음 명령어를 사용하면 다시 KDB로 제어를 넘긴다.
$ maint packet 3

참고문헌
• http://studyfoss.egloos.com/5490783
• https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/jwessel/kdb/index.html
• https://kgdb.wiki.kernel.org/index.php/
Main_Page#The_new_KDB_and_KGDB_documentation_.28kernel_.3E.
3D_2.6.35.29
• http://www.makelinux.net/books/lkd2/ch18lev1sec8
• http://oss.sgi.com/projects/kgdb/
• http://pds11.egloos.com/pds/200811/14/28/linuxdebug3-wankyuk.pdf

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