システムコール

既に構築してある debug 用の Fedora 36 VM + Kernel + Kernel source を用いて、Kernel 内部のシステムコールの実装を調べる

ie-virsh で template を確認して差分 vm を作る

 % ie-virsh templates

これで使用可能な template の一覧がでる。これらは、

 %  ls -l /ie-ryukyu/kvm/images/templates

に実際に置いてある。これの作り方は、下の方に記述されている。

 % ie-virsh list

で、空いている名前を確認して、

 %  ie-virsh define -g -t Fedora36-Debug kono-02

などで差分 image を作成する。差分イメージはここにある。元のイメージを変更してはならない。差分の大きさを確認する。元のイメージとどれくらいのさがあるか。

    ls -lh /ie-ryukyu/kvm/images/rental/kono-0*

これを

 % ie-virsh start kono-02 ; ie-virsh console kono-02
  !!!! 重要 !!!

で console に接続する。UEFI (grub) メニューの上から二つめの kernel が debug 用である。

  !!!! 重要 !!!

それを起動する。

singularity から gdb で接続する

 % singularity shell --bind /home/open/Fedora/Fedora35/kernel:/usr/src/kernels/fedora /mnt/ie-virsh/singularity/fedora-debug/fedora-debug.sif

とする。この singularity image の構築方法は /mnt/ie-virsh/singularity/fedora-debug/README.md を見よう。

   % ie-virsh dumpxml kono-02 | tail                                                                                                           
    <qemu:arg value='tcp::44867'/>

で port を確認する。

    Singularity> cd /usr/src/kernels/fedora/
    Singularity> gdb vmlinux
    GNU gdb (Ubuntu 9.2-0ubuntu1~20.04.1) 9.2
    For help, type "help".
    Type "apropos word" to search for commands related to "word"...
    No symbol table is loaded.  Use the "file" command.
    Make breakpoint pending on future shared library load? (y or [n]) [answered N; input not from terminal]
    Reading symbols from vmlinux...
    (gdb) target rmote :44867
    Undefined target command: "rmote :44867".  Try "help target".
    (gdb) target remote :44867
    Remote debugging using :44867

これで gdb が接続できた。gdb の中で

 add-auto-load-safe-path  /usr/src/kernels/fedora
 x-symbols

がいるかも。

終わったら、singuluraity を抜けて、ie-virsh shutdown するのを忘れないこと。

システムコールテーブル

arch x86_64 に関して以下のことを調べる

がカーネル内部でシステムコール番号から関数ポインタに変換するテーブル。

select の番号はいくつか?

ファイルディスクリプタの排他制御

ファイルディスクリプタ参照する際の排他制御はCレベルではどこでおこなわれているか。

  hint  fs/file.c

プロセスとスレッド

プロセスとスレッドが kernel の中でどのような構造を持っているかを調べる。

   hint  task_struct

VirtualBox や VMWare Fusion を使って、Linux kernel を gdb/lldb に接続する (option)

kernel を debug 用に config したものを使用する VM image を作成する

VM を定義している xml を debug 用に調整する

source と kernel を適切な場所に置き、kernel gdb を VM に接続する

system call table に break point をかけて、そこから trace する

fedoraでlinux kernelのデバッグ環境

Fedora 上で、kernel source を install する。

以下を参考にすると良いらしいです。

http://fedoraproject.org/wiki/Docs/CustomKernel

4.4 を使うこと。kernel.org から、取ってくる。

運が良ければ、先輩たちが既に用意してくれているはず。

server 上の

    /home/open/Fedora

にあるかも!

kernel を compile する

kernel を fedora 上で gdb 用に作成する

    sudo dnf install ncurses-devel
    make menuconfig
    make >& ers &
    disown %m
    exit

なんですが、ansible file が用意されてます。

     http://www.cr.ie.u-ryukyu.ac.jp/hg/Ansible/fedora_kernel_build/

Server上のKVMからの Fedoraのinstall

空のイメージを作成する

  qemu-img create -f qcow2 /mnt/ie-virsh/teacher/kono/kono-03.qcow2  30G

Server 上で iso image から Fedora を install する

起動し、iso image を接続する

  ie-virsh define 03
  ie-virsh start 03
  ie-virsh attach-disk 03 /home/open/Fedora/Fedora-Server-dvd-x86_64-36_Beta-1.4.iso

console から UEFI shell 経由で DVD boot する

  ie-virsh console 03

トンネルしてから

    ssh -L 10024:localhost:5900 -N  brown

再度、start して VNCで接続する( brew install vnc を使う ( macOSの go to からの vnc: では使えない

VNCで(ssh tunnel 経由)接続し、 install する。!!! 安易なパスワードをつけないこと !!!

メディアを外して reboot

  ie-virsh change-media 03 -- --eject
  ie-virsh start 03

Akatsuki への address 登録

Akatsuki に mac address を登録して、再起動すると DNS などが設定されるssh-copy-id してpassword 　抜きで sshできるようにする

tty console を有効にする

console へ login するためには設定が必要。

Fedora 側の /etc/default/grub に以下を付け加える。(あるいは /boot/grub2/grub.conf の先頭に)

nokaslr をいれないと addrss randamization がかかってしまう

    GRUB_CMDLINE_LINUX='console=tty0 console=ttyS0,115200n8'
    GRUB_TERMINAL=serial
    GRUB_SERIAL_COMMAND="nokaslr serial --speed=115200 --unit=0 --word=8 --parity=no --stop=1"

これからuefi bootのgrub.cfgを生成する。

    grub2-mkconfig -o /boot/efi/EFI/fedora/grub.cfg

cf https://linuxhint.com/grub2_mkconfig_tutorial/

file system の拡張

kernel compile するには 30G 必要。だが、Fedroa は defaultで 10GB 固定で lvm を作ってしまう

なので、これを拡張する必要がある

拡張手順は

　　qemu-img resize /mnt/whisky/os/teachers/kono/02.qcow2 +20G 　　fdisk 　　　　remove last partion 　　　　create new linux-lvm on full size 　　pvresize /dev/vda3 　　lvresize -L +20G --resizefs /dev/mapper/fedora_fedora-root 　　xfs_growfs /dev/mapper/fedora_fedora-root

これで

   ansible ping

できるようにすると、kennel build ができる

cf http://www.cr.ie.u-ryukyu.ac.jp/hg/Ansible/fedora_kernel_build/

kernel build が失敗した時

手動で patch をあてて、ansible の script を見て build すのが簡単

build directory を Ceph 上におく

    rsync -av root@fedora-debug.cr.ie.u-ryukyu.ac.jp/usr/src/kernels/fedora

debug 方法

     amane:/ie-ryukyu/singularity/fedora-debug
    singularity build --fakeroot fedora-debug.sif fedora-debug.def

を使う。この sif の中から gdb で ie-virsh で動いてる debug buildした kernel に接続する

ie-virsh を debug mode で起動

   ie-virsh define --gdb 01

この時に debug port を覚えておく

   ie-virsh start 01 ; ie-virsh console 01

ここで、二つめの debug 用の kernel を選択して boot すること

   singularity shell --bind /home/open/Fedora/Fedora35/kernel:/usr/src/kernels/fedora /ie-ryukyu/singularity/fedora-debug/fedora-debug.sif

singularity の中で

  cd /usr/src/kernels/fedora
  gdb vmlinux

そして、gdb の中で

  taget rmote :3557

とする。(忘れたときは ie-virsh dumpxml 01 で確認できる

templateの場所に、これをコピーする

   rsync -av  /mnt/ie-virsh/teacher/kono/kono-01.qcow2 /ie-ryukyu/kvm/images/templates/template-Fedora36-Debug.qcow2

root でおこなうこと