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

编译内核为um版本
创建rootfs的ext4镜像
启动内核
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

目录

一：编译内核

二：创建rootfs镜像

三：启动内核

四：设置网络环境

五：参考链接：