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Linux在x86上的uml
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2024-12-17
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在看ldd3的时候，发现了书上说的user mode linux，故实践了一把
主要步骤为

  1. 编译内核为um版本

  2. 创建rootfs的ext4镜像

  3. 启动内核

  4. 设置网络环境

一：编译内核

在ubuntu机器里面直接拉取对应的内核源码包 linux-source-5.13.0 对应国内清华源地址如下

https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/pool/main/l/linux/

对应的deb为

linux-source-5.13.0_5.13.0-37.42_all.deb

直接安装后，可以得到

/usr/src/linux-source-5.13.0/linux-source-5.13.0.tar.bz2

解压

tar xvjf linux-source-5.13.0.tar.bz2

编译

make ARCH=um defconfig
make ARCH=um menuconfig
make ARCH=um -j8

编译遇到问题，一般是deb包少安装了，根据对应情况安装即可。

编译完成之后，会存在一个二进制

# file linux
linux: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=d2f9a2cb99247191eaa4e592eeedc6bd2a8c021d, with debug_info, not stripped

可以知道，编译uml只能是x86平台，arm64就不用想了

# find arch/ | grep Makefile.um
arch/x86/Makefile.um

二：创建rootfs镜像

dd if=/dev/urandom of=rootfs.img count=1024
mkfs.ext4 rootfs.img
resize2fs rootfs.img 500M

下载ubuntu2004的base版本

http://cdimage.ubuntu.com/ubuntu-base/focal/daily/current/

可以得到 focal-base-amd64.tar.gz

mkdir rootfs
mount rootfs.img rootfs
tar xvzf focal-base-amd64.tar.gz -C rootfs
chroot rootfs
adduser kylin
umount rootfs
e2fsck -fy rootfs.img

至此就得到了最基本的系统环境。

三：启动内核

启动内核就是给linux二进制传参数

 ./linux --help 可以看到对应的介绍

这里我的启动命令如下

./linux ubd0=rootfs.img rw mem=1024m eth0=tuntap,tap3,72:d4:bc:87:80:c9,192.168.0.100 init=/sbin/init

  • ubd0是uml默认挂载的root，这里指定我们制作的ubuntu-base

  • rw同bootargs一样，指明读写挂载

  • mem指明可用内存为1G

  • eth0=***指明网卡设备使用的信息

  • init指明内核第一个运行的程序为systemd

启动之后，终端会出现如下log

[  OK  ] Reached target Graphical Interface.
         Starting Update UTMP about System Runlevel Changes...
[  OK  ] Finished Update UTMP about System Runlevel Changes.

此时，登录系统可以通过screen命令，因为uml默认使用/dev/pts/4作为tty1来login。

直接输入

screen /dev/pts/4

即可看到login程序，输入正确的账户密码即可登录

四：设置网络环境

此时启动的linux系统，无法正常和外接进行网络连接，所以需要启动网络，这样可以利用sshd来进行登录

在实体机上：

ip tuntap add tap3 mode tap group tangfeng
chown root:tangfeng /dev/net/tun
ip addr add 192.168.0.100/24 dev tap3
ip link set dev tap3 up
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/tap3/proxy_arp
iptables -t nat -I POSTROUTING -o enp2s0 -j MASQUERADE
iptables -I FORWARD -i tap3 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD -o tap3 -j ACCEPT

这里tap3是通过tun创建的虚拟网卡，默认ip为任意网段的ip即可。用于和虚拟机内的linux系统进行通信

设置好之后如下

# ifconfig tap3
tap3: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.0.100  netmask 255.255.255.0  broadcast 0.0.0.0
        inet6 fe80::70d4:bcff:fe87:80c9  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 72:d4:bc:87:80:c9  txqueuelen 1000  (以太网)
        RX packets 1945  bytes 177904 (177.9 KB)
        RX errors 0  dropped 147  overruns 0  frame 0
        TX packets 2991  bytes 3683367 (3.6 MB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

在虚拟机上：

ip link set dev eth0 up
ip addr add 192.168.0.200/24 dev eth0
ip route add default via 192.168.0.100
chmod 777 /tmp

设置好之后，如下

~# ifconfig eth0
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.0.200  netmask 255.255.255.0  broadcast 0.0.0.0
        ether 72:d4:bc:87:80:c9  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 8  bytes 636 (636.0 B)
        RX errors 0  dropped 6  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
        device interrupt 5

在虚拟机内还需要指明dns，这样才能够正常解析域名

echo 'nameserver 8.8.8.8' > /etc/resolv.conf

大功告成，现在可以使用tap3网卡登录192.168.0.200地址了。这里实验一下

# ssh kylin@192.168.0.200
kylin@192.168.0.200's password:
Welcome to Ubuntu 20.04.4 LTS (GNU/Linux 5.13.19 x86_64

接下来就可以为所欲为了

五：参考链接：

https://wiki.archlinux.org/index.php?title=User-mode_Linux
http://uml.devloop.org.uk/howto.html
https://www.kernel.org/doc/html/v5.9/virt/uml/user_mode_linux.html
https://www.kernel.org/doc/html/v5.13/virt/uml/user_mode_linux_howto_v2.html?highlight=uml

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Linux magic sysrq介绍
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2024-12-17
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sysrq是linux的一种调试手段，经常是因为系统挂死，但内核并没有完全死掉的情况下，通过对内核下发组合按键，从而拿到必要的内核信息。

开启sysrq需要config设置如下

CONFIG_MAGIC_SYSRQ=y
CONFIG_MAGIC_SYSRQ_DEFAULT_ENABLE=0x1

查看当前系统sysrq状态

root@ywen233:~# sysctl -a | grep sysrq
kernel.sysrq = 176

sysrq值的意思

        0 - disable sysrq completely
        1 - enable all functions of sysrq
        >1 - bitmask of allowed sysrq functions (see below for detailed function
            description):
               2 - enable control of console logging level
               4 - enable control of keyboard (SAK, unraw)
               8 - enable debugging dumps of processes etc.
              16 - enable sync command
              32 - enable remount read-only
              64 - enable signalling of processes (term, kill, oom-kill)
             128 - allow reboot/poweroff
             256 - allow nicing of all RT tasks

如何触发sysrq

  1. 通过alt+sysrq组合按键触发

  2. 通过echo /proc/sysrq-trigger触发

可触发类型

  0-9 设定终端输出的内核 log 优先级
  b 立即重启系统
  c 内核live reboot，并输出错误信息
  d 显示所有排它锁(显示所有被持有的锁)
  e 向除 init 外进程发送 SIGTERM 信号，让其自行结束
  f 人为触发 OOM Killer (out of memory)
  g 当进入内核模式时，以 framebuttter 代替输出(kgdb(内核调试器)使用)
  h 输出帮助
  i 向除 init 以外所有进程发送 SIGKILL 信号，强制结束进程
  k 安全访问密钥(SAK)杀死当前虚拟控制台上的所有程序
  l 显示所有活动cpu的堆栈回溯。
  m 内存使用信息(将当前内存信息转储到您的控制台。)
  n 重置所有进程的 nice（优先级）
  o 关机
  p 输出cpu 寄存器信息
  q Display all active high-resolution timers and clock sources.
  r 把键盘设置为 ASCII 模式，使按键可以穿透 x server 捕捉传递给内核
  s 同步缓冲区数据到硬盘
  t 输出进程列表(将当前任务及其信息的列表转储到您的控制台。)
  u 重新挂载所有文件系统为只读模式
  v 输出 Voyager SMP 处理信息
  w 输出 block（d状态）进程列表
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Linux设置内核日志输出控制台
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2024-12-17
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在看LDD3时发现可以通过TIOCLINUX的ioctl控制内核日志输出。其代码可以如下：

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <string.h>
int main( int argc, char **argv )
{
    char    bytes[ 2 ] = { 11, 0 }; // 11 is the TIOCLINUX command-number

    if ( argc == 2 ) bytes[1] = atoi( argv[1] );    // console id-number
    else    {
        fprintf( stderr, "%s: need a single argument\n", argv[0] );
        exit(1);
        }

    int fd = open( "/dev/console", O_RDWR );        // <--- added
    if ( fd < 0 ) { perror( "/dev/console" ); exit(1); } // <--- added

    if ( ioctl( fd, TIOCLINUX, bytes ) < 0 )     // <--- changed
        {
        fprintf( stderr, "%s: ioctl( fd, TIOCLINUX ): %s\n", // <---
                        argv[0], strerror( errno ) );
        exit(1);
        }

    exit(0);
}

通过gcc编译

gcc setconsole.c -o setconsole 查看系统默认console上绑定的tty

cat /sys/devices/virtual/tty/console/active
tty0

如果内核日志需要定向到其他tty上，可以如下运行

让内核日志在只在tty3上出现

./setconsole 3 # tty3上会出现内核日志，其他tty不会有内核日志 让内核日志在所有的tty上出现

./setconsole 0 # 所有可关联的tty都会出现内核日志

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系统boot分区扩容
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2024-12-17
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在装ubuntu的过程中，boot默认设置成了200M，不过200M对存放内核来说是不够用的，所以容易出现更新内核容量不够，更新initrd容量不够等问题

这里说明怎么扩容boot分区。

root@ywen233:~# lsblk
sda      8:0    0 111.6G  0 disk
├─sda1   8:1    0    94M  0 part /boot/efi
├─sda2   8:2    0   191M  0 part
└─sda3   8:3    0 111.3G  0 part /
sdb      8:16   0 931.5G  0 disk
├─sdb1   8:17   0 193.4G  0 part
├─sdb2   8:18   0 403.6G  0 part
├─sdb3   8:19   0   513M  0 part
├─sdb4   8:20   0     2G  0 part /boot
└─sdb5   8:21   0 332.1G  0 part

通过fdisk可以创建一个2G的分区

fdisk /dev/sdb
n
4
/dev/sdb4        2048    4095999   4093952     2G Linux 文件系统
w

将原boot文件放到新的分区下

mkfs.ext4 /dev/sdb4
mount /dev/sdb4 /mnt
cp -rf /boot/ /mnt

修改fstab为新的boot分区

root@ywen233:~# ls -lh /dev/disk/by-uuid/ | grep sdb4
lrwxrwxrwx 1 root root 10 3月  30 14:57 2ba486d2-9605-49dc-a8cf-4f27b1fcbc71 -> ../../sdb4
vim /etc/fstab
UUID=2ba486d2-9605-49dc-a8cf-4f27b1fcbc71 /boot           ext4    defaults        0       2

然后重启即可。

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samba的一些配置
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2024-12-17
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一：samba的配置

[name]          --共享的名字
comment=this is Linux share directory --说明
path=/home/share   --目录路径
public=yes --是否可见，no为看不到
read only=yes --是否只读
create mode=0700 --建立的文件默认的权限掩码
directory mode=0755 --如果有可写权限，建立的目录默认的权限掩码
guest ok = yes  --来宾是否可见，和public是差不多的
browseable = yes--指定该共享是否可被浏览
writable=yes --是否允许用户在此目录下可写，no为不可些，如果可写，还需要目录具有w权限

[work]
        comment=this is Linux share directory
        path=/root/
        public=yes
        read only=yes
        create mode=0777
        directory mode=0777
        guest ok = yes
        browseable = yes
        writeable = yes

二：samba访问软链接的问题

sudo vim /etc/samba/smb.conf

在配置文件的“[global]”节的最后，加上下面三条设置：

follow symlinks = yes
wide links = yes
unix extensions = no

然后保存退出，最后重启下samba

sudo /etc/init.d/samba restart

三：恢复smb.conf的默认配置

sudo cp /usr/share/samba/smb.conf /etc/samba/

四：某些版本下不能共享的原因

需要增加

        security = user
        map to guest = Bad User

然后用 testparm smb.conf 测试conf是否正常

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