Как в KVM или QEMU запустить не сжатое ядро системы?

Question

[Vi]

kvm -kernel bzImage помогает мне запустить ядро без загрузчика. (в QEMU я не пробовал, но не принципиально какой системой пользоваться из доступных KVM/QEMU ну и XEN)
для иследовательских целей хотелось бы запустить не сжатое ядро системы, кто может что подсказать
в kvm -help я бодался, пока что ничего не помогло.

P.S. прошу опустить вопросы вроде "А зачем тебе...", так как когда получится я смогу дать очевидный ответ на этот вопрос.

Answer 1

[jcmvbkbc]

для иследовательских целей хотелось бы запустить не сжатое ядро системы, кто может что подсказать

А почему вы думаете, что это вообще возможно? vmlinux должен быть рассчитан на прямую загрузку и это действительно поддерживается для некоторых конфигураций некоторых архитектур. Но не для всех.
И, да -- что вы ожидаете от загрузки несжатого ядра, чего вам не даст загрузка сжатого?

Comments

[Vi]

Меня просто удивило что ядро у меня 40 Mb, a образ vmlinux 2.2 Gb и появились вопросы

Кто делает decompress ядра (вариантов мало поэтому думаю, что Grub, или другой загрузчик)
Хотелось увидеть как Linux загрузится без загрузчика.

А что значит архитектр ? чем связано это и как ограничивается ?

[jcmvbkbc]

> Кто делает decompress ядра (вариантов мало поэтому думаю, что Grub, или другой загрузчик)
Ядро (bzImage) само себя распаковывает. См. https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torva...

> А что значит архитектр ? чем связано это и как ограничивается ?
linux работает на 31 процессорной архитектуре. В некоторых из них (например mips) vmlinux выполняет всю нужную инициализацию сам. В других (например ARM) можно собрать ядро для "выполнения на месте" (XIP, eXecute In Place) -- такой образ можно прошить во FLASH и выполнять код прямо оттуда.
x86 нужны костыли потому что один и тот же образ (vmlinux) можно загрузить несколькими разными способами, при этом машина будет в разных состояниях.
Разработчики ядра для x86 решили, что в 32-битный vmlinux удобно будет попадать в следующем состоянии: https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torva...
А в 64-битный -- в следующем: https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torva...

Задача кода выполняющегося до vmlinux -- привести машину в такое состояние.

Эту задачу мог бы выполнять (и, опять же, для некоторых архитектур выполняет) qemu.

[Vi]

jcmvbkbc: вроде и понятно, но как ядро может себя decompress если оно сжато, разве структура и команды там не будет не читабельны для процессора?

[Vi]

jcmvbkbc: да и что за алгоритвы то такие которые уменьшают обьем с 2200 мегабайт до 40

[jcmvbkbc]

> что за алгоритвы то такие которые уменьшают обьем с 2200 мегабайт до 40
Vi: отрезание отладочной информации даёт основное уменьшение объёма. Дальше обычный gzip, сжимает он примерно в 2 раза.

[jcmvbkbc]

> как ядро может себя decompress если оно сжато, разве структура и команды там не будет не читабельны для процессора?
Vi: давайте я вам расскажу, как проследить цепочку сборки, а вы проследите её и увидите, что именно пакуется и как прикрепляется к распаковщику, ОК?
После сборки в каталоге сборки кроме построенных файлов остаются файлы с таким же именем, но с точкой в начале и с расширением .cmd. Это -- команды, которыми собираются соответствующие файлы. Так, например, заглянув в arch/x86/boot/.bzImage.cmd можно увидеть следующее:

cmd_arch/x86/boot/bzImage := arch/x86/boot/tools/build arch/x86/boot/setup.bin arch/x86/boot/vmlinux.bin arch/x86/boot/zoffset.h arch/x86/boot/bzImage

т.е. bzImage делается командой arch/x86/boot/tools/build из нескольких файлов, в том числе arch/x86/boot/vmlinux.bin
Заглянув в arch/x86/boot/.vmlinux.bin.cmd можно увидеть следующее:

cmd_arch/x86/boot/vmlinux.bin := objcopy -O binary -R .note -R .comment -S arch/x86/boot/compressed/vmlinux arch/x86/boot/vmlinux.bin

т.е. arch/x86/boot/vmlinux.bin делается копированием всех секций, кроме .note и .comment из arch/x86/boot/compressed/vmlinux
Глядя в arch/x86/boot/compressed/.vmlinux.cmd можно увидеть следующее:

cmd_arch/x86/boot/compressed/vmlinux := ld -m elf_i386 -T arch/x86/boot/compressed/vmlinux.lds arch/x86/boot/compressed/head_32.o arch/x86/boot/compressed/misc.o arch/x86/boot/compressed/string.o arch/x86/boot/compressed/cmdline.o arch/x86/boot/compressed/piggy.o arch/x86/boot/compressed/cpuflags.o arch/x86/boot/compressed/early_serial_console.o -o arch/x86/boot/compressed/vmlinux

Т.е. arch/x86/boot/compressed/vmlinux линкуется из группы объектников. Самый интересный из них -- piggy.o, загляните в piggy.S, там ассемблерная магия по включению архива:

input_data:
.incbin "arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin.gz"
input_data_end:

Т.е. архивированный код vmlinux.bin.gz просто используется остальным кодом bzImage как данные между двумя метками.
Дальше можете раскрутить сами.