runlinux 커널 소스 해킹 및 디버깅 방법.

리눅스 실행
작업중인 커널을 다운로드하는 대신 기존 커널 소스를 재사용해 커널을 해킹한 후 개발 용으로 테스트 한다.

최소한의 리눅스 이미지 사용.

설치
sudo apt-get install git qemu
sudo apt-get build-dep busybox linux-image-$(uname -r)
mkdir -p ~/bin
cd ~/bin
git clone --recursive https://github.com/cirosantilli/runlinux
echo 'PATH="$PATH:'$(pwd)'/runlinux"' >> ~/.bashrc
. ~/.bashrc

예제
git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git
cd linux
git checkout v4.2
runlinux

처음 부팅시 시간이 걸린다.
부팅 되면 커널 소스를 해킹
runlinux

사용자 정의 구성 외부 트리 빌드:
export KBUILD_OUTPUT="$(pwd)/../build"
make menuconfig
runlinux

기존 구성 파이리이 없으면 KBUILD_OUTPUT, make defconfig 사용.
QEMU 추가 옵션 설정.
runlinux -- -bios ~/path/to/OVMF.fd

bios 대신 UEFI x64 사용시 다운로드.
https://sourceforge.net/projects/edk2/files/OVMF/OVMF-X64-r15214.zip

실 하드웨어 실행
빌드 디렉토리에 main.img 파일 생성:
runlinux -i

usb 장치 연결
sudo lsblk
sudo fdisk -l

usb 이미지 굽기
sudo dd if=main.img of=/dev/sdx

실제 컴퓨터 바이오스 부팅 시퀀서 USB 변경

이미지 동작 확인.
qemu-system-x86_64 -enable-kvm -hda main.img

선택사항
사용자 정의 initrd 생성
n
BysyBox 무시 한 후 사용자정의 루트파일 시스템 사용.
runlinux -n /path/to/my/directory/
runlinux -n /path/to/my/init

경로 설정:
- 디렉토리 압축
리눅스 부팅시 가장 먼저 /init 디렉토리를 찾아 실행함.
- init 파일을 사용하면 압축된 파일 시스템의 루트 이름이 바뀜.

initrd 참고: https://nautiluslee.blogspot.com/2019/01/init-hello-world.html

GDB 커널 디버깅:
../runlinux/runlinux -g

CONFIG_DEBUG_INFO 필요한 경우, 커널 옵션을 설정한 후 커널 다시 빌드.
QEMU를 실행 후 GDB 활성화.

디버깅 준비 예:
hbreak start_kernel
list
continue

init hello world 프로그램

init hello world 프로그램

init.S 추가
.global _start
_start:
    mov $1, %rax
    mov $1, %rdi
    mov $message, %rsi
    mov $message_len, %rdx
    syscall
    jmp .
    message: .ascii "FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR\n"
    .equ message_len, . - message

종료 시스템 호출 및 커널 패닉 사용할 수 없을 때:

mkdir d
as --64 -o init.o init.S # assemble
ld -o d/init init.o      # link
cd d
find . | cpio -o -H newc | gzip > ../rootfs.cpio.gz
ROOTFS_PATH="$(pwd)/../rootfs.cpio.gz"

hello world 정보를 가진 init 파일 시스템 생성.

커널 소스 다운로드
git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git
cd linux
git checkout v4.9
make mrproper
make defconfig
make -j"$(nproc)"

QEMU 실행
qemu-system-x86_64 -kernel arch/x86/boot/bzImage -initrd "$ROOTFS_PATH"

메세지 확인
FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR

C 프로그램 사용.
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    printf("FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR FOOBAR\n");
    sleep(0xFFFFFFFF);
    return 0;
}

컴파일
gcc -static init.c -o init

usb 부팅 실 하드웨어 테스트
make isoimage FDINITRD="$ROOTFS_PATH"
sudo dd if=arch/x86/boot/image.iso of=/dev/sdX

GDB 커널 단계별 디버깅

GDB 단계별 디버깅

리눅스 커널 디버깅
./run -d

start_kernel 부트 시퀀스와 같은 심볼에서 직접 접근
./rungdb start_kernel

QEMU 정지, GDB 명령어 사용 활성화:
l
n
c

부팅 건너 뛰려면 다음 실행.
./rungdb

gdm 모드 정지 ctrl + c
QEMU 내부 스크립트 테스트
./count.sh

stdout 무한대 계산, GDB 다음과 같이 계산됨.
Ctrl + C
break sys_write
continue
continue
continue

커널 모듈 디버깅
./run -d
./rungdb

QEMU 모드 진입:
insmod /fops.ko

정지 CTRL + C
scanning for modules in ../kernel_module-1.0/
loading @0xffffffffa0000000: ../kernel_module-1.0//fops.ko

간단한 심볼
b fop_write
c

QEMU 모드 진입:
printf a >/sys/kernel/debug/lkmc_fops/f

GDB 브레이크 포인트 fop_write 지정
rmmod 하기 전 브레이크 포인트 해제, 그렇지 않으면 브레이크 포이트 정보 가지고 있음.

하드코어 방식의 디버깅, 별로 사용하지 않는 방식
insmod /fops.ko

cat /proc/modules
fops 2327 0 - Live 0xfffffffa00000000

모듈로드 정보 GDB 전달
Ctrl + C
add-symbol-file ../kernel_module-1.0/fops.ko 0xfffffffa00000000

커널 초기 디버그 부팅
./rungdb extract_kernel
./rungdb main

qemu 스냅 샷

스냅샷 생성
QEMU 원본 이미지를 참조하는 이미지 생성.
기존 이미지 스탭 샵을 만든 후 다음 버전의 스냅샷으로 작업을 진행하는 이미지 원리.

-b : 백업
qemu-img create -f qcow2 -b centos-cleaninstall.img snapshot.img

이전 버전 돌아가기
변경된 스탭 샷 이미지는 원래 상태로 되돌릴 수 없다.
대신 첫 번째 스냅 샷 이미지를 생성하고, 그 이미지 파일을 사용한다.

백업 파일 수정
$ qemu-img info snapshot.img

임시 스탭 샵.
qemu -hda centos-cleaninstall.img -snapshot

우분투 18.04 qemu 호스트/게스트 설정

우분투 18.04 qemu 호스트/게스트 설정

wget http://releases.ubuntu.com/18.04/ubuntu-18.04.1-desktop-amd64.iso
qemu-img create -f qcow2 ubuntu-18.04-desktop-amd64.img.qcow2 64G
qemu-system-x86_64 \
  -cdrom ubuntu-18.04-desktop-amd64.iso \
  -drive file=ubuntu-18.04-desktop-amd64.img.qcow2,format=qcow2 \
  -enable-kvm \
  -m 2G \
  -smp 2 \
  -vga virtio \
;

GUI 에서 우분투 설치

기본 버전 이미지 생성(초기 버전)
qemu-img create -f qcow2 -b ubuntu-18.04-desktop-amd64.img.qcow2 \
                            ubuntu-18.04-desktop-amd64.snapshot.qcow2

시스템 다시 시작.
qemu-system-x86_64 \
  -drive file=ubuntu-18.04-desktop-amd64.snapshot.qcow2,format=qcow2 \
  -enable-kvm \
  -m 2G \
  -smp 2 \
  -soundhw hda \
  -vga virtio \
;

설치부터 다시 할 경우 실행
qemu-img create -f qcow2 -b ubuntu-18.04-desktop-amd64.img.qcow2 \
                            ubuntu-18.04-desktop-amd64.snapshot.qcow2

스냅 샷은 원본 이미지 사이의 차이점만 저장하기 때문에 디스크 공간을 많이 차지하지 않음

해상도 설정 옵션
-vga virtio

전체 화면 사용
-full-screen
Ctrl + Alt + F

QEMU 기본 비활성화
-soundhw hda

부팅 시간 단축 및 부팅 메시지 표시
printf 'GRUB_TIMEOUT=1\nGRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=""\n' | sudo tee -a /etc/default/grub
sudo update-grub

접속
1. virt-manager에 spice-gtk 클라이언트가 내장됨.
vm 호스트에서 python-spice-client-gtk 설치.
virt-manager를 사용하여 다른 호스트에서 ssh를 통해 VM 호스트에 원격으로 연결하는 경우 해당 시스템에 python-spice-client-gtk도 설치해야함.

2. virt-manager 시작

3. 가상화 컴퓨터 시작

4. 가상화 컴퓨터 전원 ON

5. ssh 게스트 연결, 게스트에서 spice-vdagent 설치하고 spice-vdagentd 시작 되었는 지 확인

6. 가상환경 하드웨어 세부 정보 표시

7. Display VNC 선택하고 VNC를 Spice 변경한 후 수락해 채널 추가

8. Cirrus(기본값)에서 QXL 비디오 모델 변경

9. virt-manager 다시 시작하고 가상 시스템 전원을 켠다.

x 값 없을때 해결방법(단 호스트환경에서 VM으로 ssh 접근 할 수 있다는 전제 조건)
~$ssh user@host
~$ssh user@guest

설치
프로젝트 사이트: https://www.spice-space.org/download.html

sudo apt install spice-vdagent

설정 방법.
https://wiki.archlinux.org/index.php/QEMU#SPICE
https://www.linux-kvm.org/page/SPICE

시도,
-spice port=5930,disable-ticketing+ remote-viewer spice://127.0.0.1:5930, 그리고 spice-vdagent 게스트 설치, 성공하지 못함.

근본 원인은 QEMU devs 안정적 구현하지 않음, QEMU 개발 방법은 비대화 형 개발에 더 중점을 둔다.

참고:
 호스트 3D 가속. SPICE 및 QXL을 glxgears사용하는 경우 1k FPS를 제공하고 일반 SDL과 동리 함.
 호스트에서 __GL_SYNC_TO_VBLANK=0 vblank_mode=0 glxgears20k FPS를 제공하므로 그래픽이 가속되지 않은 것으로 보임.

pdf 파일 편집

설치:
sudo apt-get install libreoffice
libreoffice my.pdf

페이지 삭제
페이지 순서 변경
기존 텍스트 필드
새 텍스트 필드 추가 
텍스트 필드가 아닌 객체 편집(머리글, 바닥글, 행)
채울 수있는 PDF 양식 생성(양식 * 도구 모음 사용 및 "PDF 양식 만들기" 선택)

일부 PDF 형식 지원 문제점 있음.

node.js 버전별 관리 프로젝트

프로젝트 사이트
https://github.com/creationix/nvm

다운로드
curl https://raw.githubusercontent.com/creationix/nvm/master/install.sh | sh
source ~/.nvm/nvm.sh
nvm install --lts
nvm use --lts
npm install --global vaca
vaca

bashrc 추가.
f="$HOME/.nvm/nvm.sh"
if [ -r "$f" ]; then
  . "$f" &>'/dev/null'
  nvm use --lts &>'/dev/null'
fi

장점:
sudo 없이 Node 버전 사용
가능한 바이너리 파일을 설치

버전별 전환 방법
nvm install 0.9.0
nvm install 0.9.9

nvm use 0.9.0
node --version
#v0.9.0

nvm use 0.9.9
node --version
#v0.9.9

wifi tui 대화형 설정.

콘솔 환경에서 대화형 방식으로 인터넷 설정.
shell> nmtui

debootstrap_x86 qemu 자동 설치 스크립트

#!/usr/bin/env bash

set -eux

suite=xenial

debootstrap_dir=$suite
img_file=${suite}.ext4.img
kernel=/vmlinuz
initrd=/initrd.img

sudo apt install -y \
  debootstrap \
  qemu-system-x86 \
;

if [ ! -d "$debootstrap_dir" ]; then
  # Create debootstrap directory.
  sudo debootstrap \
    "$suite" \
    "$debootstrap_dir" \
    http://archive.ubuntu.com/ubuntu \
  ;

  # Set root password.
  echo 'root:root' | sudo chroot "$debootstrap_dir" chpasswd

  # Remount root filesystem as rw.
  cat << EOF | sudo tee "$debootstrap_dir/etc/fstab"
/dev/sda / ext4 errors=remount-ro,acl 0 1
EOF

  # Automaticaly start networking.
  # Otherwise network commands fail with:
  #     Temporary failure in name resolution
  # https://gist.github.com/corvax19/6230283#gistcomment-1940694
  cat << EOF | sudo tee "$debootstrap_dir/etc/systemd/system/dhclient.service"
[Unit]
Description=DHCP Client
Documentation=man:dhclient(8)
Wants=network.target
Before=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/dhclient.pid
ExecStart=/sbin/dhclient -4 -q
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

  sudo ln -sf /etc/systemd/system/dhclient.service \
    "${debootstrap_dir}/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/dhclient.service"
fi

if [ ! -f "$img_file" ]; then
  # Create disk image
  dd if=/dev/null of="$img_file" bs=1M seek=2048
  mkfs.ext4 "$img_file"
  mnt_dir="${suite}_mnt"
  mkdir "$mnt_dir"
  sudo mount -t ext4 "$img_file" "$mnt_dir"
  sudo cp -r "$debootstrap_dir/." "$mnt_dir"
  sudo umount "$mnt_dir"
  rmdir "$mnt_dir"
fi

sudo qemu-system-x86_64 \
  -append 'console=ttyS0 root=/dev/sda' \
  -drive "file=${img_file},format=raw" \
  -enable-kvm \
  -nographic \
  -serial mon:stdio \
  -m 2G \
  -kernel "$kernel" \
  -initrd "$initrd" \
;

debootstrap arm64 qemu 설치

debootstrap arm64
1)
-- foreign 패키지 다운로드.
-- chroot 사용
-- --second-stage + QEMU 사용자 모드 에물레이션 사용.(binfmt_misc)

2) 커널 vfs 패닉
[    0.773665] Please append a correct "root=" boot option; here are the available partitions:
[    0.774033] Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,0)
파일 시스템 지원 확인.

CONFIG_VIRTIO_BLK=y

initrd에서 모듈이 로드되어야 하기 때문에 ISO 이미지를 사용해서 동작 시켜야 할 듯 함.

다른 유형의 파일시스템 유형을 사용하려고 시도했지만 커널 지원 문제가 있어, 커널 컴파일을 해야함.
-drive if= -M virt

데비안 계열 우분투 패키지 커널을 사용할 때 arm64 커널 빌드 명령어.
처음 빌드 시
export ARCH=arm64
export $(dpkg-architecture -aarm64); export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

fakeroot debian/rules clean
debian/rules build
fakeroot debian/rules binary

두번째 이상 빌드시.
rm debian/stamps/stamp-build*
debian/rules build
fakeroot debian/rules binary

커널 설정 옵션에서 개발자 모드를 활성화.
Ubuntu devs, CONFIG y

인터넷 동작 문제.
systemctl status dhclient.service
cat f

자동 설치 스크립트
#!/usr/bin/env bash

# https://askubuntu.com/questions/281763/is-there-any-prebuilt-qemu-ubuntu-image32bit-online/1081171#1081171

set -eux

debootstrap_dir=debootstrap
root_filesystem=debootstrap.ext2.qcow2

sudo apt-get install \
  gcc-aarch64-linux-gnu \
  debootstrap \
  libguestfs-tools \
  qemu-system-aarch64 \
  qemu-user-static \
;

if [ ! -d "$debootstrap_dir" ]; then
  sudo debootstrap \
    --arch arm64 \
    --foreign \
    bionic \
    "$debootstrap_dir" \
    http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports \
  ;
  sudo mkdir -p "${debootstrap_dir}/usr/bin"
  sudo cp "$(which qemu-aarch64-static)" "${debootstrap_dir}/usr/bin"
  sudo chroot "$debootstrap_dir" /debootstrap/debootstrap --second-stage
  sudo rm -f "$root_filesystem"
fi

linux_image="$(printf "${debootstrap_dir}/boot/vmlinuz-"*)"

if [ ! -f "$root_filesystem" ]; then
  # Set root password.
  echo 'root:root' | sudo chroot "$debootstrap_dir" chpasswd

  # Remount root filesystem as rw.
  cat << EOF | sudo tee "${debootstrap_dir}/etc/fstab"
/dev/sda / ext4 errors=remount-ro,acl 0 1
EOF

  # https://askubuntu.com/questions/1045278/ubuntu-server-18-04-temporary-failure-in-name-resolution/1080902#1080902
  cat << EOF | sudo tee "${debootstrap_dir}/etc/systemd/system/dhclient.service"
[Unit]
Description=DHCP Client
Documentation=man:dhclient(8)
Wants=network.target
Before=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/dhclient.pid
ExecStart=/sbin/dhclient -4 -q
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
  sudo ln -sf "${debootstrap_dir}/etc/systemd/system/dhclient.service" \
    "${debootstrap_dir}/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/dhclient.service"

  # https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/linux/+bug/759725
  sudo chmod +r "${linux_image}"

  # Generate image file from debootstrap directory.
  # Leave 1Gb extra empty space in the image.
  sudo virt-make-fs \
    --format qcow2 \
    --size +1G \
    --type ext2 \
    "$debootstrap_dir" \
    "$root_filesystem" \
  ;
  sudo chmod 666 "$root_filesystem"
fi

# 커널 컴파일.
linux_image="$(pwd)/linux/debian/build/build-generic/arch/arm64/boot/Image"
if [ ! -f "$linux_image" ]; then
  #git clone --branch Ubuntu-4.15.0-20.21 --depth 1 git://kernel.ubuntu.com/ubuntu/ubuntu-bionic.git linux
  cd linux
  cat << EOF | patch -p1
diff --git a/debian.master/config/config.common.ubuntu b/debian.master/config/config.common.ubuntu
index 5ff32cb997e9..8a190d3a0299 100644
--- a/debian.master/config/config.common.ubuntu
+++ b/debian.master/config/config.common.ubuntu
@@ -10153,7 +10153,7 @@ CONFIG_VIDEO_ZORAN_ZR36060=m
 CONFIG_VIPERBOARD_ADC=m
 CONFIG_VIRTIO=y
 CONFIG_VIRTIO_BALLOON=y
-CONFIG_VIRTIO_BLK=m
+CONFIG_VIRTIO_BLK=y
 CONFIG_VIRTIO_BLK_SCSI=y
 CONFIG_VIRTIO_CONSOLE=y
 CONFIG_VIRTIO_INPUT=m
EOF
  export ARCH=arm64
  export $(dpkg-architecture -aarm64)
  export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
  fakeroot debian/rules clean
  debian/rules updateconfigs
  fakeroot debian/rules DEB_BUILD_OPTIONS=parallel=`nproc` build-generic
  cd -
fi

#linux_image=/home/ciro/bak/git/linux-kernel-module-cheat/out/linux/default/aarch64/arch/arm64/boot/Image
#linux_image=/home/ciro/bak/git/linux-kernel-module-cheat/submodules/linux/debian/build/build-generic/arch/arm64/boot/Image
qemu-system-aarch64 \
  -append 'console=ttyAMA0 root=/dev/vda rootfstype=ext2' \
  -device rtl8139,netdev=net0 \
  -drive "file=${root_filesystem},format=qcow2" \
  -kernel "${linux_image}" \
  -m 2G \
  -netdev user,id=net0 \
  -serial mon:stdio \
  -M virt,highmem=off \
  -cpu cortex-a57 \
  -nographic \
;

Linux 커널 exec의 시스템 호출 ELF 방식에서 스크립트 언어 #! 인식 shebang 지정.

Linux 커널 exec의 시스템 호출 #! 인식 shebang 지정.
#! 사람이 읽기 편하도록 구성한다는 의미(스크립트 언어)

./something

리눅스 커널 소스
linux/fs/binfmt_script.c

if ((bprm->buf[0] != '#') || (bprm->buf[1] != '!'))
바이트를 읽은  후 비교.

참이면 커널에서 파싱.
경로 /usr/bin/env python 첫 번째 인수 사용하여 또 다른 exec 호출 생성.
/usr/bin/env python /path/to/script.py

#주석 문자 사용하는 모든 스크립팅 언어에서 동작 함.

무한 루프도 만들 수 있음.
printf '#!/a\n' | sudo tee /a
sudo chmod +x /a
/a

bash 오류 인식
-bash: /a: /a: bad interpreter: Too many levels of symbolic links

ELF 실행 파일
linux/fs/binfmt_elf.c
magic.elfmag[EI_MAG0] = ELFMAG0;
바이트 검사. 7f 45 4c 46, 사람이 읽을 수 있으나 이해 하려면 시간이 걸림.
EFL 형식의 파일을 읽고, 메모리에 정확하게 넣고, 새로운 프로세스 시작.

debootstrap이란?

debootstrap이란?

x86 시스템에서 임베디드 ARM 또는 PowerPC 시스템용 데비안/우분투를 설치를 의미, 조금더 큰 의미에서는 네트워 부팅도 여기에 속 할 수 있음, 요즘 클라우드 컴퓨팅 환경 구성이 과도기를 지나 완성도를 높이는 단계로 진입한 듯 함.

1. .deb 패키지 파일을 다운로드 받아 압축해제.
2. qemu-user-static 에물레이트 하기 위해 모든 패키지 구성 스크립트 실행

간단한 사용 예제.
우분투 18.04
sudo apt-get install \
  debootstrap \
  qemu-user-static \
;
debootstrap_dir=debootstrap
sudo debootstrap \
  --arch arm64 \
  --foreign \
  bionic \
  "$debootstrap_dir" \
  http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports \
;
sudo mkdir -p "${debootstrap_dir}/usr/bin"
sudo cp "$(which qemu-aarch64-static)" "${debootstrap_dir}/usr/bin"
sudo chroot "$debootstrap_dir" /debootstrap/debootstrap --second-stage
sudo rm -f "$root_filesystem"

리눅스 커널 컴파일 init/main.c 부팅시 메세지 출력

init/main.c

커널 소스 다운로드
git clone git://kernel.ubuntu.com/ubuntu/ubuntu-bionic.git
cd ubuntu-bionic

# 작업할 커널 소스버전 변경.
git checkout Ubuntu-4.15.0-20.21
fakeroot debian/rules clean
debian/rules updateconfigs
fakeroot debian/rules build-generic
linux_image="$(pwd)/debian/build/build-generic/arch/x86_64/boot/bzImage"

커널 정보 추출 확인.
https://nautiluslee.blogspot.com/2019/01/config.html

패치 적용
diff --git a/init/main.c b/init/main.c
index b8b121c17ff1..542229349efc 100644
--- a/init/main.c
+++ b/init/main.c
@@ -516,6 +516,8 @@ asmlinkage __visible void __init start_kernel(void)
        char *command_line;
        char *after_dashes;

+ pr_info("I'VE Hae Nam Korea Linux Love man!!!");
+
        set_task_stack_end_magic(&init_task);
        smp_setup_processor_id();
        debug_objects_early_init();

빌드
fakeroot debian/rules build-generic

부팅 메시지 출력
I'VE Hae Nam Korea Linux Love man

Kernel: arch/x86/boot/bzImage is ready  (#3)

우분투 커널 .config 환경 설정 부분 확인 및 추출 방법.

우분투 커널 .config 파일 관련

우분투 git 커널 저장소

debian/config 커널 트리 메타 데이터 git 저장소
https://kernel.ubuntu.com/git/ubuntu/ubuntu-bionic.git/

우분투 18.04 linux-image-4.15.0-36-generici 커널 패키지에 대한 태크 정보는 Ubuntu-4.15.0-36.39.

config 파일 저장소
https://kernel.ubuntu.com/git/ubuntu/ubuntu-bionic.git/tree/debian.master/config?h=Ubuntu-4.15.0-36.39

config.common.ubuntu, config.common.amd64, config.flavour.generic 병합 linux-image-4.15.0-36-generic 커널 패키지가 나옴.

병합하는 스크립트
https://kernel.ubuntu.com/git/ubuntu/ubuntu-bionic.git/tree/debian/scripts/misc/kernelconfig?h=Ubuntu-4.15.0-36.39

# Merge configs
# We merge config.common.ubuntu + config.common.<arch> +
# config.flavour.<flavour>

아키텍쳐 별 구성 파일.
https://kernel.ubuntu.com/git/ubuntu/ubuntu-bionic.git/tree/debian.master/config/annotations?h=Ubuntu-4.15.0-36.39

환경 설정없이 컴파일
git clone git://kernel.ubuntu.com/ubuntu/ubuntu-bionic.git linux
cd linux
git checkout Ubuntu-4.15.0-36.39
fakeroot debian/rules clean
debian/rules updateconfigs
fakeroot debian/rules build-generic

현재 커널 설정 내용과 차이점 비교.
diff debian/build/build-generic/.config /boot/config-4.15.0-36-generic

.deb 파일 구성
최종 커널 환경 설정 값
/boot/config-4.15.0-36-generic

커널 이미지
/boot/vmlinuz-4.15.0-36-generic

패키지 버전 확인
dpkg -S /boot/config-4.15.0-36-generic

패키지 파일은 다음 내용을 제공 함.
linux-modules-4.15.0-36-generic: /boot/config-4.15.0-36-generic

패키지 정보 목록 확인
https://packages.ubuntu.com/bionic-updates/linux-modules-4.15.0-36-generic

환경 구성 파일 추출
mkdir config
cd config
wget http://mirrors.kernel.org/ubuntu/pool/main/l/linux/linux-modules-4.15.0-36-generic_4.15.0-36.39_amd64.deb
ar x linux-modules-4.15.0-36-generic_4.15.0-36.39_amd64.deb
tar -xvf data.tar.xz
cat ./boot/config-4.15.0-36-generic

debootstrap amd64 전체 이미지 파일 구성 qemu

debootstrap amd64
모든 패키지 다운로드 구성
#!/usr/bin/env bash
# https://askubuntu.com/questions/281763/is-there-any-prebuilt-qemu-ubuntu-image32bit-online/1081171#1081171

set -eux

debootstrap_dir=debootstrap
root_filesystem=debootstrap.ext2.qcow2

sudo apt-get install \
  debootstrap \
  libguestfs-tools \
  qemu-system-x86 \
;

if [ ! -d "$debootstrap_dir" ]; then
  # Create 디렉토리 생성.
  # - linux-image-generic: /boot 사용할 커널 이미지 다운로드
  # - network-manager: 부팅시 네트워크 사용
  sudo debootstrap \
    --include linux-image-generic \
    bionic \
    "$debootstrap_dir" \
    http://archive.ubuntu.com/ubuntu \
  ;
  sudo rm -f "$root_filesystem"
fi

linux_image="$(printf "${debootstrap_dir}/boot/vmlinuz-"*)"

if [ ! -f "$root_filesystem" ]; then
  # Set root password.
  echo 'root:root' | sudo chroot "$debootstrap_dir"  chpasswd

  # 루투 파일시스템 rw 모드로 마운팅.
  cat << EOF | sudo tee "${debootstrap_dir}/etc/fstab"
/dev/sda / ext4 errors=remount-ro,acl 0 1
EOF

  # 네트워크 시작.
  # 네트워크 명령어 입력 실패시 :
  #    일시적 실패....
  # https://askubuntu.com/questions/1045278/ubuntu-server-18-04-temporary-failure-in-name-resolution/1080902#1080902
  cat << EOF | sudo tee "$debootstrap_dir/etc/systemd/system/dhclient.service"
[Unit]
Description=DHCP Client
Documentation=man:dhclient(8)
Wants=network.target
Before=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/dhclient.pid
ExecStart=/sbin/dhclient -4 -q
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
  sudo ln -sf "$debootstrap_dir/etc/systemd/system/dhclient.service" \
    "${debootstrap_dir}/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/dhclient.service"

  # https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/linux/+bug/759725
  sudo chmod +r "${linux_image}"

  # debootstrap 디렉토리에 이미지 파일 생성.
  # 1Gb 공간 남겨둔.
  sudo virt-make-fs \
    --format qcow2 \
    --size +1G \
    --type ext2 \
    "$debootstrap_dir" \
    "$root_filesystem" \
  ;
  sudo chmod 666 "$root_filesystem"
fi

qemu-system-x86_64 \
  -append 'console=ttyS0 root=/dev/sda' \
  -drive "file=${root_filesystem},format=qcow2" \
  -enable-kvm \
  -serial mon:stdio \
  -m 2G \
  -kernel "${linux_image}" \
  -device rtl8139,netdev=net0 \
  -netdev user,id=net0 \
;

login: root
pw: root

인터넷 동작 확인
wget그리고 curl기본적으로 설치되지 않기 때문에 다음 명령어로 인터넷 동작 확인
ping 또한 qemu에서 기본적으로 동작 하지 않음.

printf 'GET / HTTP/1.1\r\nHost: example.com\r\n\r\n' | nc example.com 80
apt-get update
apt-get install hello
hello

UEFI Cloud image arm64

UEFI Cloud image arm64
sudo apt-get install qemu-efi

자동 스크립트
vi uefi_cloud_image.sh

#!/usr/bin/env bash
set -eux

#sudo apt-get install cloud-image-utils qemu-system-arm qemu-efi

# 이미지 다운로드.
img=ubuntu-18.04-server-cloudimg-arm64.img
if [ ! -f "$img" ]; then
  wget "https://cloud-images.ubuntu.com/releases/18.04/release/${img}"
  qemu-img resize "$img" +60G
fi

# 암호 설정.
user_data=user-data.img
if [ ! -f "$user_data" ]; then
  cat >user-data <<EOF
#cloud-config
password: totoro
chpasswd: { expire: False }
ssh_pwauth: True
EOF
  cloud-localds "$user_data" user-data

  # EFI 사용:
  # https://wiki.ubuntu.com/ARM64/QEMU
  dd if=/dev/zero of=flash0.img bs=1M count=64
  dd if=/usr/share/qemu-efi/QEMU_EFI.fd of=flash0.img conv=notrunc
  dd if=/dev/zero of=flash1.img bs=1M count=64
fi

qemu-system-aarch64 \
  -M virt \
  -cpu cortex-a57 \
  -device rtl8139,netdev=net0 \
  -m 4096 \
  -netdev user,id=net0 \
  -nographic \
  -smp 4 \
  -drive "if=none,file=${img},id=hd0" \
  -device virtio-blk-device,drive=hd0 \
  -drive "file=${user_data},format=raw" \
  -pflash flash0.img \
  -pflash flash1.img \
;

login: ubuntu 

pw:totoro

ubuntu wayland manager qemu kvm 활성화

Unable to init server: Could not connect: Connection refused 

사용자 추가(sudo GUI + terminal)

xhost -si:localuser:root

$ xhost +si:localuser:root

GL에서 GPU 장치 선택

GL에서 GPU 장치 선택

OpenGL 자체가 렌더링 API임.
GLX, WGL, EGL과 같은 윈도우 시스템 바인딩 API는 수 많은 세월에 거쳐 만들어짐.
멀티 GPU 시스템이 찾기 어려웠던 시대...

멀티 GPU API는 제조사 마다 다르지만 MESA 솔루션의 DRI_PRIME를 통해 발전함.

DRI_PRIME란?
초창기의 DRI_PRIME는 2개의 GPU에서 동작 하도록 정의한 환경 변수.
응용 프로그램 호출하기 전에 1로 설정하면 GL 스택이 X서버로 쿼리하고 시스템에 있는 다른 GPU를 사용.

이러한 방법으르로 초기에 발전 함.
- 시스템에 GPU가 3개 이상 있을때?
- x 서버가 없는 시스템일 때?
- 응용 프로그램 개발시 사용할 GPU를 어떻게 선택해 사용할 것인가?

사용자 ID_PATH_TAG가 udev에서 제공 한대로 DRI_PRIME 장치를 나열하여 선택할 수 있다.
EGL의 확장 가능구조 덕분에 EGLDevice 계열의 확장을 통해 해결할 수 있음.

EGLDevice 입력
EGL_EXT_device_base 확장 측면에서 구현된 EGL_EXT_device_enumeration 및 EGL_EXT_device_query.

EGLDevice는 장치고유 속성을 나열해 질문하는 수단 인 EGLDevice의 개념 정의.
또 다른 두 개의 확장 EGL_EXT_device_drm 및 EGL_MESA_device_software은

각각의 하드웨어 DRM 장치 노드 및 소프트웨어와 백업 장치 정의
- 메사로 사용해 GL 구현.

사용 사례
확장 세트를 사용하려면 어떤 장치를 사용할지 명시 적으로 선택한다

그래픽 서버/윈도우 메이지먼트는 전력 소모가 적은 장치로 렌더링한다.
webGL 신뢰할 수 없는 장치로 분류 할 수 있고, 시간 기준으로 GPU 작업을 처리한다.

구현 상태

EGL_EXT_device_base- 구현 모두 EGL_EXT_device_enumeration와EGL_EXT_device_query
EGL_EXT_device_drm
EGL_MESA_device_software
EGL_EXT_platform_device

Cloud image amd64

1. Cloud image amd64
데스크탑 시스템 설치없이 직접 부팅 할 수있는 이미지임.
이게 가능한 이유는 https://help.ubuntu.com/community/CloudInit
여기 사이트에 설명 되어 있음.

즉 init 개념을 -> Cloudint 개념을 추가해 부팅 시퀀서를 만듬.

이미지 생성 스크립트
vi upstream.sh
#!/usr/bin/env bash

sudo apt-get install cloud-image-utils qemu qemu-system qemu-system-x86

# qcow2 형식.
img=ubuntu-18.04-server-cloudimg-amd64.img
if [ ! -f "$img" ]; then
  wget "https://cloud-images.ubuntu.com/releases/18.04/release/${img}"

  # sparse resize: 추가 공간을 사용하지 않고 나중 크기 변경 허용.
  # https://superuser.com/questions/1022019/how-to-increase-size-of-an-ubuntu-cloud-image
  qemu-img resize "$img" +128G
fi

user_data=user-data.img
if [ ! -f "$user_data" ]; then
  # 암호.
  # https://serverfault.com/questions/920117/how-do-i-set-a-password-on-an-ubuntu-cloud-image
  # https://askubuntu.com/questions/507345/how-to-set-a-password-for-ubuntu-cloud-images-ie-not-use-ssh
  cat >user-data <<EOF
#cloud-config
password: totoro
chpasswd: { expire: False }
ssh_pwauth: True
EOF
  cloud-localds "$user_data" user-data
fi

qemu-system-x86_64 \
  -drive "file=${img},format=qcow2" \
  -drive "file=${user_data},format=raw" \
  -device rtl8139,netdev=net0 \
  -enable-kvm \
  -m 2G \
  -netdev user,id=net0 \
  -serial mon:stdio \
  -smp 2 \
  -vga virtio \
;
:wq

QEMU 시작 후 부트 메뉴가 나타나면, 엔터 입력.

부트 메시지
error: no such device: root.

Press any key to continue...

특정 시간이 지나면 자동 부팅 됨.

사용자 이름: ubuntu
암호: totoro

인터넷 동작 확인.

callback test

/*
 * Callback.c - 연결 목록 콜백 구현
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef struct NODE {
struct NODE *link;
int data;
}Node;

Node **create_sll(const int);
void insert_data(Node **);
void show_list(Node **);
void sort_list(Node **);

int compare_ints(void const *, void const *); /* 프로토타입 함수 */
Node *search_list(Node *, void const *, int(void const *, void const *)); /* 프로토타입 */

int main(void){
int (*compare)(void const *, void const *) = compare_ints;

int value, val2find;
int nodes; /* 노트 카운트 */
Node **rootp; /* 루투 위치 */
Node *desired_node;

puts("\n**Program creates Singly Linked List**");
puts("**And allows users to perform various operations on the"
"list**\n");
puts("User, specify number of nodes in the list, in range 1"
" through some positive no.");
scanf("%d", &nodes);

rootp = create_sll(nodes);

printf("Les's insert %d integers in the list...\n", nodes);
insert_data(rootp);

puts("**Les's show up the list**");
show_list(rootp);

puts("Let's sort the list, in ascending order...");
sort_list(rootp);
puts("Let's show up the list**");
show_list(rootp);

puts("**Let's use Callback() function**");
printf("User, enter an integer you want to see into the "
"Singly Linked List...\n");
scanf("%d", &val2find);

/* 콜밸 함수 호출 */
desired_node = search_list(*rootp, &val2find, compare);

if(desired_node != NULL)
puts("Desired value is found.");
else
puts("Desired value NOT found.");
return 0;
}

Node *search_list(Node *node, void const *value, int compare(void const *, void const *)){
while(node != NULL){
if(compare(&node->data, value) == 0)
break;
node = node->link;
}

return node;
}

int compare_ints(void const *p2nv, void const *p2v){
if(*(int *)p2nv == *(int *)p2v)
return 0;
else
return 1;
}

Node **create_sll(const int nodes){
int i;
Node *current;
static Node *root;
Node **rootp = &root;

root = (Node *)malloc(nodes * sizeof(Node));

if(root == NULL){
puts("Error: Not Enough Memory!");
exit(1);
} else {
current = root;

for(i = 1; i <= nodes; i++){
if(i == nodes) {
current->link = NULL;
} else {
current->link = current + 1;
current++;
}
}
printf("List with %d nodes created successfully!\n", nodes);
puts("");
}
return rootp;
}

void insert_data(Node **linkp){
Node *next = *linkp;
Node *current;

do {
current = next;
scanf("%d", &(current->data));
next = current->link;
}while(current->link != NULL);
puts("");
}

void show_list(Node **linkp){
Node *next = *linkp;
Node *current;

do{
current = next;
printf("%d", current->data);
next = current->link;
}while(current->link != NULL);
puts("\n");
}

void sort_list(Node **linkp){
int temp;
Node *current = *linkp;
Node *next = current->link;

while(current->link != NULL){
while(next != NULL){
if(current->data > next->data){
temp = next->data;
next->data = current->data;
current->data = temp;
}
next = next->link;
}
current = current->link;
next = current->link;
}
}
/*
 * ./callback

**Program creates Singly Linked List**
**And allows users to perform various operations on thelist**

User, specify number of nodes in the list, in range 1 through some positive no.
5
List with 5 nodes created successfully!

Les's insert 5 integers in the list...
32
53
1
08
0556

**Les's show up the list**
325318556

Let's sort the list, in ascending order...
Let's show up the list**
183253556

**Let's use Callback() function**
User, enter an integer you want to see into the Singly Linked List...
53
Desired value is found */