如何利用kvm/qemu練習linux module

"如何利用kvm/qemu練習linux module"將介紹如何編譯一個bzImage在kvm上面執行，我們將掛上一個initramfs當我們的root filesystem，除了沒有實體的裝置以外，其實可以看成一個embedded linux了。我也是利用這種方式撰寫module的文章，因為module一寫不好，kernel就會crash了，透過vm，就不怕kernel crash了。
編譯kernel

brook@ubuntu:~$ mkdir linux
brook@ubuntu:~$ cd linux/
brook@ubuntu:~/linux$ apt-get source linux-image-2.6.31-16-generic
Reading package lists... Done
Building dependency tree       
Reading state information... Done
NOTICE: 'linux' packaging is maintained in the 'Git' version control system at:
http://kernel.ubuntu.com/git-repos/ubuntu/ubuntu-karmic.git
Need to get 81.0MB of source archives.
Get:1 http://tw.archive.ubuntu.com karmic-updates/main linux 2.6.31-16.53 (dsc) [3,781B]
0% [Waiting for headers]    
Fetched 81.0MB in 3min 29s (387kB/s)
gpgv: Signature made Tue 08 Dec 2009 11:50:10 AM CST using DSA key ID 17063E6D
gpgv: Can't check signature: public key not found
dpkg-source: warning: failed to verify signature on ./linux_2.6.31-16.53.dsc
dpkg-source: info: extracting linux in linux-2.6.31
dpkg-source: info: unpacking linux_2.6.31.orig.tar.gz
dpkg-source: info: applying linux_2.6.31-16.53.diff.gz
brook@ubuntu:~/linux$ cd linux-2.6.31
brook@ubuntu:~/linux/linux-2.6.31$ cp /boot/config-2.6.31-16-generic .config
brook@ubuntu:~/linux/linux-2.6.31$ make oldconfig
brook@ubuntu:~/linux/linux-2.6.31$ make menuconfig

接下來要設定我們的initramfs的目錄，先make menuconfig，接著選"General setup" -> "Initramfs source file(s)"，接著輸入目錄"/home/brook/linux/rootfs"，注意該選項的上一個選項"Initial RAM ilesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support"有被enabled。如果要使用的是initrd則"Initramfs source file(s)"就留空白，使用initrd的好處是，initrd有任何改變都不需要重新compile kernel。

rootfs的基本設定

brook@ubuntu:~/linux$ mkdir rootfs
brook@ubuntu:~/linux$ cd rootfs
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ mkdir dev
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ mkdir tmp
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ mkdir bin
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ mkdir sbin
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ mkdir etc
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ mkdir lib
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ mkdir proc
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ mkdir sys
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ mkdir usr
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ apt-get install busybox-static
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ cp /bin/busybox bin
brook@ubuntu:~/linux/rootfs$ cd bin
brook@ubuntu:~/linux/rootfs/bin$ ln -s busybox -s mkdir
brook@ubuntu:~/linux/rootfs/bin$ ln -s busybox -s mknod
brook@ubuntu:~/linux/rootfs/bin$ ln -s busybox -s mount
brook@ubuntu:~/linux/rootfs/bin$ ln -s busybox -s rm
brook@ubuntu:~/linux/rootfs/bin$ ln -s busybox -s sh
brook@ubuntu:~/linux/rootfs/bin$ cd ../sbin
brook@ubuntu:~/linux/rootfs/sbin$ ln -s ../busybox -s init
brook@ubuntu:~/linux/rootfs/sbin$ ln -s ../busybox -s mdev
brook@ubuntu:~/linux/rootfs/$ find . |cpio -H newc -o > ../initrd

如果使用的是initrd則需要用cpio壓縮這個目錄，如果是initramfs就不用最後一個指令了。

接著當然還要寫一下init script，負責開機後的一些基本設定，其內容如下

#!/bin/sh
#Mount things needed by this script
mount -t tmpfs -o size=64k,mode=0755 tmpfs /dev
mkdir /dev/pts
mount -t devpts devpts /dev/pts
/bin/mount -t proc proc /proc
/bin/mount -t sysfs sysfs /sys

#Create all the symlinks to /bin/busybox
/bin/busybox --install -s

#Create device nodes
echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug
/sbin/mdev -s

exec /sbin/init

最後make bzImage即可。

接著執行kvm/qemu吧
brook@ubuntu:~/linux/linux-2.6.31$ kvm -no-acpi -kernel arch/x86_64/boot/bzImage -net nic,model=pcnet -net tap,ifname=tap0,script=no

如果是initrd則需要多一個參數給kvm/qemu。
brook@ubuntu:~/linux/linux-2.6.31$ kvm -no-acpi -kernel arch/x86_64/boot/bzImage -initrd /home/brook/initrd -net nic,model=pcnet -net tap,ifname=tap0,script=no

Linux Kernel（4.1）- seq_file之範例(fp/proc/devices.c)

（IV .1）是seq_file的實例說明，將Linux中的fp/proc/devices.c拿出來當範例並且予以說明。

#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>

static int devinfo_show(struct seq_file *f, void *v)
{
    int i = *(loff_t *) v;

    if (i < CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE) {
        if (i == 0)
            seq_printf(f, "Character devices:\n");
        chrdev_show(f, i);
    }
#ifdef CONFIG_BLOCK
    else {
        i -= CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
        if (i == 0)
            seq_printf(f, "\nBlock devices:\n");
        blkdev_show(f, i);
    }
#endif
    return 0;
}


static void *devinfo_start(struct seq_file *f, loff_t *pos)
{
    if (*pos < (BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE + CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE))
        return pos;
    return NULL;
}

static void *devinfo_next(struct seq_file *f, void *v, loff_t *pos)
{
    (*pos)++;
    if (*pos >= (BLKDEV_MAJOR_HASH_SIZE + CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE))
        return NULL;
    return pos;
}

static void devinfo_stop(struct seq_file *f, void *v)
{
    /* Nothing to do */
}

static const struct seq_operations devinfo_ops = {
    .start = devinfo_start,
    .next  = devinfo_next,
    .stop  = devinfo_stop,
    .show  = devinfo_show
};

static int devinfo_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    return seq_open(filp, &devinfo_ops);
}

static const struct file_operations proc_devinfo_operations = {
    .open  = devinfo_open,
    .read  = seq_read,
    .llseek  = seq_lseek,
    .release = seq_release,
};

static int __init proc_devices_init(void)
{
    proc_create("devices", 0, NULL, &proc_devinfo_operations);
    return 0;
}
module_init(proc_devices_init);

首先，這邊只有module_init()，所以只能載入，不能unload。而載入的點就是create一個proc檔 "devices"，並且註冊其file operations "proc_devinfo_operations"，在"proc_devinfo_operations"可以發現是一個seq_file的架構，所以我們就會想到start()/next()/stop()/show()等function應該負責的功能。
首先會看到start()即"devinfo_start()"，可以看出pos代表的是第幾個device，而pos最大為block+char的總和。
"devinfo_next()"應該負責移動pos，所以可以看出只有做了(*pos)++。
由於"devinfo_start()"並沒有和系統要求任何的resource，所以"devinfo_stop()"就不需要有任何cleanup的動作。
而"devinfo_show()"則是各別呼叫"chrdev_show()"和"blkdev_show()"來顯示char device和block device。

telnet之中文(ubuntu)

今天用ubuntu的"Terminal"上ptt，卻出現亂碼，原來是"Character Encoding"預設是"UTF-8"，將其改成"BIG5"就OK啦，post文章中文也不成問題了。