Linux内核之vmlinuz反汇编

本文介绍在Fedora上对Linux内核的vmlinuz进行反汇编。如果内核是debug版本，可以用来查看某个函数的源代码。

1. 安装kernel-devel软件包

dnf -y install kernel-devel

2. 提取vmlinux

• vmlinux是一个包括Linux kernel的静态链接的可运行文件。
• vmlinuz是vmlinux经过gzip和objcopy制作出来的压缩文件。

/usr/src/kernels/$(uname -r)/scripts/extract-vmlinux /boot/vmlinuz-$(uname -r) > vmlinux

3. 反汇编vmlinux

objdump -D vmlinux > vmlinux.out

4.  查看vmlinux里的函数

这里以函数tcp4_proc_init为例。/proc/kallsyms存储了所有的内核符号表，/boot/System.map则存储了静态的内核符号表。有关System.map，请阅读这里。

e.g.

root# grep tcp4_proc_init /proc/kallsyms
ffffffffa37dd330 t tcp4_proc_init_net
ffffffffa479d258 T tcp4_proc_init

root# grep tcp4_proc_init /boot/System.map-$(uname -r)
ffffffff817dd330 t tcp4_proc_init_net
ffffffff8279d258 T tcp4_proc_init

root# egrep -in ffffffff8279d258 vmlinux.out
:ffffffff8279d258:       e8    ff          callq  0xffffffff81a019f0
:ffffffff8279d96d:       e8 e6 f8 ff ff          callq  0xffffffff8279d258

root# N=
root# sed -n "$((N-5)),$((N+5))"p vmlinux.out
ffffffff8279d24e:       e8 7d   fe          callq  0xffffffff810ae6d0
ffffffff8279d253:       eb bd                   jmp    0xffffffff8279d212
ffffffff8279d255:       5b                      pop    %rbx
ffffffff8279d256:       5d                      pop    %rbp
ffffffff8279d257:       c3                      retq
ffffffff8279d258:       e8    ff          callq  0xffffffff81a019f0
ffffffff8279d25d:        c7 c7  ca      mov    $0xffffffff8231ca40,%rdi
ffffffff8279d264:       e9  d3 fb fe          jmpq   0xffffffff8175a590
ffffffff8279d269:       e8    ff          callq  0xffffffff81a019f0
ffffffff8279d26e:        c7 c7  c8      mov    $0xffffffff8231c860,%rdi
ffffffff8279d275:       e8  d3 fb fe          callq  0xffffffff8175a590

函数tcp4_proc_init()的源代码如下：

/* https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git/tree/net/ipv4/tcp_ipv4.c?h=v4.16.9#n2392 */
  static int __net_init tcp4_proc_init_net(struct net *net)
  {
          return tcp_proc_register(net, &tcp4_seq_afinfo);
  }

  static void __net_exit tcp4_proc_exit_net(struct net *net)
  {
          tcp_proc_unregister(net, &tcp4_seq_afinfo);
  }

  static struct pernet_operations tcp4_net_ops = {
          .init = tcp4_proc_init_net,
          .exit = tcp4_proc_exit_net,
  };

  int __init tcp4_proc_init(void)
  {
          return register_pernet_subsys(&tcp4_net_ops);
  }

  void tcp4_proc_exit(void)
  {
          unregister_pernet_subsys(&tcp4_net_ops);
  }

从L2394，我们可以看出tcp4_proc_init()调用了函数register_pernet_subsys(), 重新查看vmlinux.out验证一下。

root# egrep 'T register_pernet_subsys' /boot/System.map-$(uname -r)
ffffffff8175a590 T register_pernet_subsys

root# sed -n "$N, $((N+20))"p vmlinux.out > /tmp/
root# egrep -in retq /tmp/
:ffffffff8279d28a:    c3                      retq   

root# sed -n '1,11'p /tmp/ | cat -n
       ffffffff8279d258:       e8    ff          callq  0xffffffff81a019f0
       ffffffff8279d25d:        c7 c7  ca      mov    $0xffffffff8231ca40,%rdi
       ffffffff8279d264:       e9  d3 fb fe          jmpq   0xffffffff8175a590
       ffffffff8279d269:       e8    ff          callq  0xffffffff81a019f0
       ffffffff8279d26e:        c7 c7  c8      mov    $0xffffffff8231c860,%rdi
       ffffffff8279d275:       e8  d3 fb fe          callq  0xffffffff8175a590
       ffffffff8279d27a:        c0                   test   %eax,%eax
       ffffffff8279d27c:        0c                   je     0xffffffff8279d28a
       ffffffff8279d27e:        c7 c7 c0 d0      mov    $0xffffffff8214d0c0,%rdi
      ffffffff8279d285:       e8 b4 c1  fe          callq  0xffffffff810a943e
      ffffffff8279d28a:       c3                      retq
root# sed -n '1,11'p /tmp/ | cat -n | egrep ffffffff8175a590
       ffffffff8279d264:       e9  d3 fb fe          jmpq   0xffffffff8175a590
       ffffffff8279d275:       e8  d3 fb fe          callq  0xffffffff8175a590

参考资料：

• How to extract and disassemble a Linux kernel image (vmlinuz)