[Practice] 64비트 RISC-V Linux Kernel 을 QEMU + GDB 를 활용하여 동적 분석하기

Linux Kernel 컴파일

우리가 열심히 동적 분석할 대상인 리눅스 커널을 컴파일하기 위해 아래 패키지를 설치해보도록 해요.

이제 컴파일할 리눅스 소스코드를 받아야겠죠!

우선 컴파일 타켓을 설정하구요.

해당 파일을 source 커맨드로 환경변수 설정을 하셔야 하구요.

디버깅 심볼을 좀 더 잘 확인하기 위해서, Makefile 에서 컴파일 옵션을 조금 바꿔보려고 해요.

리눅스 커널은 컴파일한 이미지의 코드 조차도 최적화해서 사용하기 때문에 아래의 한 줄 소스 수정도 필요해요.

컴파일이 문제 없이 잘되었으면, 아래 명령어로 .config 설정을 수정하고 다시 컴파일하면 좋을 것 같아요.

$ make menuconfig

설정 터미널이 나오면 아래의 설정을 on 시켜줄까요?

> Kernel hacking 
    > Compile-time checks and compier options 
        > Provide GDB scripts for kernel debugging

QEMU 컴파일

64비트 RISC-V 프로세서가 있는 보드를 대신해서 우리의 리눅스 커널을 실행시켜줄 QEMU 최신 릴리즈로 설치해볼께요.

(apt 패키지 매니저에 있는 버전은 조금 오래된 버전이에요)

위에서 저는 현 기준 최신 릴리즈인 v6.0.0 을 선택했어요. 우리가 필요한 64비트 RISC-V QEMU만 컴파일하기로 했어요.

Busybox 컴파일 및 설정

이제 파일시스템과 가상 부팅 바이오스, 그리고 기본적인 패키지를 설정해주는 Busybox 를 설정해줍니다.

rootFS 설정을 편하게 하기위해서, Build options for statically linked 'busybox' 을 켜놓을께요.

Setting
    > Build static binary (y)

이제 아래의 커맨드를 실행시켜줄까요?

$ CROSS_COMPILE=riscv64-linux-gnu- make -j $(nproc)

루트 파일시스템을 만들어줄께요,

QEMU 부팅

자 이제 GDB 로 디버깅해볼 QEMU에서 리눅스 커널을 부팅해볼까요?

GDB (gdb-multiarch) 를 사용한 동적 분석

리눅스 커널 코드를 컴파일한 디렉토리에서 아래의 커맨드를 실행해줄께요.

$ gdb-multiarch

(gdb) 터미널이 실행되면 아래의 이미지를 참고해서 동적 분석을 하면되요!

짜잔~ 이렇게 64비트 RISC-V의 동적 분석을 세팅하고 실행하는 부분까지 알아봤습니다.

디버깅을 중단하고, 부팅하면 터미널에 아래와 같이 나오는 걸 확인할 수 있어요.

터미널이 실행되고 아래의 명령어를 사용하면, 우리가 리눅스에서 자주 사용하는 명령어 패키지가 설치할 수 있어요!

# /bin/busybox --install -s

그리고 Ctrl + a + x 단축키를 실행하면 QEMU 에서 다시 터미널 프롬프트로 돌아올 수 있어요.

다음 시간에는 또 재미있는 RISC-V 관련 자료를 정리해보도록 할께요!