GNU/Linux >> Belajar Linux >  >> Linux

Isolasi Modul Kernel ke Inti Tertentu Menggunakan Cpuset

Anda menunjuk ke pertanyaan Anda:

Saya kira saya mendapat "simbol tidak dikenal" karena fungsi tersebut tidak memiliki EXPORT_SYMBOL di kernel

Saya pikir ini adalah titik kunci dari masalah Anda. Saya melihat Anda menyertakan file linux/cpuset.h yang mendefinisikan metode:cpuset_init diantara yang lain. Namun, baik selama kompilasi maupun menggunakan perintah nm kita dapat melihat indikator yang menunjukkan bahwa fungsi ini tidak tersedia:

Mengompilasi: 

[email protected]:/home/hectorvp/cpuset/cpuset_try# make
make -C /lib/modules/3.19.0-31-generic/build M=/home/hectorvp/cpuset/cpuset_try modules 
make[1]: Entering directory '/usr/src/linux-headers-3.19.0-31-generic'
  CC [M]  /home/hectorvp/cpuset/cpuset_try/cpuset_try.o
  Building modules, stage 2. 
  MODPOST 1 modules 
  WARNING: "cpuset_init" [/home/hectorvp/cpuset/cpuset_try/cpuset_try.ko] undefined!
  CC      /home/hectorvp/cpuset/cpuset_try/cpuset_try.mod.o
  LD [M]  /home/hectorvp/cpuset/cpuset_try/cpuset_try.ko
make[1]: Leaving directory '/usr/src/linux-headers-3.19.0-31-generic'

Lihat WARNING: "cupset_init" [...] undefined! . Dan menggunakan nm : 

[email protected]:/home/hectorvp/cpuset/cpuset_try# nm cpuset_try.ko
0000000000000030 T cleanup_module
                 U cpuset_init
                 U __fentry__
0000000000000000 T init_module
000000000000002f r __module_depends
                 U printk
0000000000000000 D __this_module
0000000000000000 r __UNIQUE_ID_license0
000000000000000c r __UNIQUE_ID_srcversion1
0000000000000038 r __UNIQUE_ID_vermagic0
0000000000000000 r ____versions

(Catatan:U singkatan dari 'undefined')

Namun , saya telah menjelajahi simbol-simbol kernel sebagai berikut:

[email protected]:/home/hectorvp/cpuset/cpuset_try# cat /proc/kallsyms | grep cpuset_init
ffffffff8110dc40 T cpuset_init_current_mems_allowed
ffffffff81d722ae T cpuset_init
ffffffff81d72342 T cpuset_init_smp

Saya melihatnya diekspor tetapi tidak tersedia di /lib/modules/$(uname -r)/build/Module.symvers . Jadi, Anda benar.

Setelah penyelidikan lebih lanjut saya menemukan itu sebenarnya didefinisikan di:

http://lxr.free-electrons.com/source/kernel/cpuset.c#L2101

Ini adalah fungsi yang perlu Anda panggil karena tersedia di ruang kernel. Dengan demikian Anda tidak memerlukan akses ke ruang pengguna.

Pekerjaan di sekitar yang saya temukan untuk membuat modul dapat memanggil simbol ini dilaporkan dalam jawaban kedua dari pertanyaan ini. Perhatikan bahwa Anda tidak perlu menyertakan linux/cpuset.h lagi :

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
//#include <linux/cpuset.h>
#include <linux/kallsyms.h>


int init_module(void)
{
        static void (*cpuset_init_p)(void);
        cpuset_init_p = (void*) kallsyms_lookup_name("cpuset_init");
        printk(KERN_INFO "Starting ...\n");
        #ifdef CONFIG_CPUSETS
            printk(KERN_INFO "cpusets is enabled!");
        #endif
        (*cpuset_init_p)();
        /* 
         * A non 0 return means init_module failed; module can't be loaded. 
         */
        return 0;
}

void cleanup_module(void)
{
        printk(KERN_INFO "Ending ...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");

Saya berhasil mengompilasinya dan menginstalnya dengan insmod . Di bawah ini adalah output yang saya dapatkan di dmesg :

[ 1713.738925] Starting ...
[ 1713.738929] cpusets is enabled!
[ 1713.738943] kernel tried to execute NX-protected page - exploit attempt? (uid: 0)
[ 1713.739042] BUG: unable to handle kernel paging request at ffffffff81d7237b
[ 1713.739074] IP: [<ffffffff81d7237b>] cpuset_init+0x0/0x94
[ 1713.739102] PGD 1c16067 PUD 1c17063 PMD 30bc74063 PTE 8000000001d72163
[ 1713.739136] Oops: 0011 [#1] SMP 
[ 1713.739153] Modules linked in: cpuset_try(OE+) xt_conntrack ipt_MASQUERADE nf_nat_masquerade_ipv4 iptable_nat nf_conntrack_ipv4 nf_defrag_ipv4 nf_nat_ipv4 xt_addrtype iptable_filter ip_tables x_tables nf_nat nf_conntrack br_netfilter bridge stp llc pci_stub vboxpci(OE) vboxnetadp(OE) vboxnetflt(OE) vboxdrv(OE) aufs binfmt_misc cfg80211 nls_iso8859_1 snd_hda_codec_hdmi snd_hda_codec_realtek intel_rapl snd_hda_codec_generic iosf_mbi snd_hda_intel x86_pkg_temp_thermal intel_powerclamp snd_hda_controller snd_hda_codec snd_hwdep coretemp kvm_intel amdkfd kvm snd_pcm snd_seq_midi snd_seq_midi_event amd_iommu_v2 snd_rawmidi radeon snd_seq crct10dif_pclmul crc32_pclmul snd_seq_device aesni_intel ttm aes_x86_64 drm_kms_helper drm snd_timer i2c_algo_bit dcdbas mei_me lrw gf128mul mei snd glue_helper ablk_helper
[ 1713.739533]  cryptd soundcore shpchp lpc_ich serio_raw 8250_fintek mac_hid video parport_pc ppdev lp parport autofs4 hid_generic usbhid hid e1000e ahci psmouse ptp libahci pps_core
[ 1713.739628] CPU: 2 PID: 24679 Comm: insmod Tainted: G           OE  3.19.0-56-generic #62-Ubuntu
[ 1713.739663] Hardware name: Dell Inc. OptiPlex 9020/0PC5F7, BIOS A03 09/17/2013
[ 1713.739693] task: ffff8800d29f09d0 ti: ffff88009177c000 task.ti: ffff88009177c000
[ 1713.739723] RIP: 0010:[<ffffffff81d7237b>]  [<ffffffff81d7237b>] cpuset_init+0x0/0x94
[ 1713.739757] RSP: 0018:ffff88009177fd10  EFLAGS: 00010292
[ 1713.739779] RAX: 0000000000000013 RBX: ffffffff81c1a080 RCX: 0000000000000013
[ 1713.739808] RDX: 000000000000c928 RSI: 0000000000000246 RDI: 0000000000000246
[ 1713.739836] RBP: ffff88009177fd18 R08: 000000000000000a R09: 00000000000003db
[ 1713.739865] R10: 0000000000000092 R11: 00000000000003db R12: ffff8800ad1aaee0
[ 1713.739893] R13: 0000000000000000 R14: ffffffffc0947000 R15: ffff88009177fef8
[ 1713.739923] FS:  00007fbf45be8700(0000) GS:ffff88031dd00000(0000) knlGS:0000000000000000
[ 1713.739955] CS:  0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
[ 1713.739979] CR2: ffffffff81d7237b CR3: 00000000a3733000 CR4: 00000000001407e0
[ 1713.740007] Stack:
[ 1713.740016]  ffffffffc094703e ffff88009177fd98 ffffffff81002148 0000000000000001
[ 1713.740052]  0000000000000001 ffff8802479de200 0000000000000001 ffff88009177fd78
[ 1713.740087]  ffffffff811d79e9 ffffffff810fb058 0000000000000018 ffffffffc0949000
[ 1713.740122] Call Trace:
[ 1713.740137]  [<ffffffffc094703e>] ? init_module+0x3e/0x50 [cpuset_try]
[ 1713.740175]  [<ffffffff81002148>] do_one_initcall+0xd8/0x210
[ 1713.740190]  [<ffffffff811d79e9>] ? kmem_cache_alloc_trace+0x189/0x200
[ 1713.740207]  [<ffffffff810fb058>] ? load_module+0x15b8/0x1d00
[ 1713.740222]  [<ffffffff810fb092>] load_module+0x15f2/0x1d00
[ 1713.740236]  [<ffffffff810f6850>] ? store_uevent+0x40/0x40
[ 1713.740250]  [<ffffffff810fb916>] SyS_finit_module+0x86/0xb0
[ 1713.740265]  [<ffffffff817ce10d>] system_call_fastpath+0x16/0x1b
[ 1713.740280] Code: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0c 53 58 31 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 <00> 00 00 00 00 1c 00 00 00 c0 92 2c 7d c0 92 2c 7d a0 fc 69 ee 
[ 1713.740398] RIP  [<ffffffff81d7237b>] cpuset_init+0x0/0x94
[ 1713.740413]  RSP <ffff88009177fd10>
[ 1713.740421] CR2: ffffffff81d7237b
[ 1713.746177] ---[ end trace 25614103c0658b94 ]---

Terlepas dari kesalahannya, menurut saya saya telah menjawab pertanyaan awal Anda:

Bagaimana cara menggunakan cpuset dari dalam modul kernel? *

Mungkin tidak dengan cara yang paling elegan karena saya sama sekali bukan ahlinya. Anda harus melanjutkan dari sini.

Salam


Jadi saya ingin modul dijalankan dalam inti yang terisolasi.

dan

benar-benar mengisolasi inti tertentu dalam sistem kami dan menjalankan hanya satu proses khusus untuk inti tersebut

Ini adalah kode sumber kerja yang dikompilasi dan diuji pada kotak Debian menggunakan kernel 3.16. Saya akan menjelaskan cara memuat dan membongkar terlebih dahulu dan apa arti parameter yang diteruskan.

Semua sumber dapat ditemukan di github di sini...

https://github.com/harryjackson/doc/tree/master/linux/kernel/toy/toy

Bangun dan muat modul...

make
insmod toy param_cpu_id=2

Untuk membongkar modul, gunakan

rmmod toy

Saya tidak menggunakan modprobe karena mengharapkan beberapa konfigurasi, dll. Parameter yang kami berikan ke toy modul kernel adalah CPU yang ingin kita isolasi. Tak satu pun dari operasi perangkat yang dipanggil akan berjalan kecuali dijalankan pada CPU tersebut.

Setelah modul dimuat, Anda dapat menemukannya di sini

/dev/toy

Operasi sederhana seperti

cat /dev/toy

buat acara yang ditangkap modul kernel dan menghasilkan beberapa keluaran. Anda dapat melihat hasilnya menggunakan dmesg .

Kode sumber...

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/miscdevice.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Harry");
MODULE_DESCRIPTION("toy kernel module");
MODULE_VERSION("0.1"); 
#define  DEVICE_NAME "toy"
#define  CLASS_NAME  "toy"

static int    param_cpu_id;
module_param(param_cpu_id    , int, (S_IRUSR | S_IRGRP | S_IROTH));
MODULE_PARM_DESC(param_cpu_id, "CPU ID that operations run on");

//static void    bar(void *arg);
//static void    foo(void *cpu);
static int     toy_open(   struct inode *inodep, struct file *fp);
static ssize_t toy_read(   struct file *fp     , char *buffer, size_t len, loff_t * offset);
static ssize_t toy_write(  struct file *fp     , const char *buffer, size_t len, loff_t *);
static int     toy_release(struct inode *inodep, struct file *fp);

static struct file_operations toy_fops = {
  .owner = THIS_MODULE,
  .open = toy_open,
  .read = toy_read,
  .write = toy_write,
  .release = toy_release,
};

static struct miscdevice toy_device = {
  .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
  .name = "toy",
  .fops = &toy_fops
};

//static int CPU_IDS[64] = {0};
static int toy_open(struct inode *inodep, struct file *filep) {
  int this_cpu = get_cpu();
  printk(KERN_INFO "open: called on CPU:%d\n", this_cpu);
  if(this_cpu == param_cpu_id) {
    printk(KERN_INFO "open: is on requested CPU: %d\n", smp_processor_id());
  }
  else {
    printk(KERN_INFO "open: not on requested CPU:%d\n", smp_processor_id());
  }
  put_cpu();
  return 0;
}
static ssize_t toy_read(struct file *filep, char *buffer, size_t len, loff_t *offset){
  int this_cpu = get_cpu();
  printk(KERN_INFO "read: called on CPU:%d\n", this_cpu);
  if(this_cpu == param_cpu_id) {
    printk(KERN_INFO "read: is on requested CPU: %d\n", smp_processor_id());
  }
  else {
    printk(KERN_INFO "read: not on requested CPU:%d\n", smp_processor_id());
  }
  put_cpu();
  return 0;
}
static ssize_t toy_write(struct file *filep, const char *buffer, size_t len, loff_t *offset){
  int this_cpu = get_cpu();
  printk(KERN_INFO "write called on CPU:%d\n", this_cpu);
  if(this_cpu == param_cpu_id) {
    printk(KERN_INFO "write: is on requested CPU: %d\n", smp_processor_id());
  }
  else {
    printk(KERN_INFO "write: not on requested CPU:%d\n", smp_processor_id());
  }
  put_cpu();
  return 0;
}
static int toy_release(struct inode *inodep, struct file *filep){
  int this_cpu = get_cpu();
  printk(KERN_INFO "release called on CPU:%d\n", this_cpu);
  if(this_cpu == param_cpu_id) {
    printk(KERN_INFO "release: is on requested CPU: %d\n", smp_processor_id());
  }
  else {
    printk(KERN_INFO "release: not on requested CPU:%d\n", smp_processor_id());
  }
  put_cpu();
  return 0;
}

static int __init toy_init(void) {
  int cpu_id;
  if(param_cpu_id < 0 || param_cpu_id > 4) {
    printk(KERN_INFO "toy: unable to load module without cpu parameter\n");
    return -1;
  }
  printk(KERN_INFO "toy: loading to device driver, param_cpu_id: %d\n", param_cpu_id);
  //preempt_disable(); // See notes below
  cpu_id = get_cpu();
  printk(KERN_INFO "toy init called and running on CPU: %d\n", cpu_id);
  misc_register(&toy_device);
  //preempt_enable(); // See notes below
  put_cpu();
  //smp_call_function_single(1,foo,(void *)(uintptr_t) 1,1);
  return 0;
}

static void __exit toy_exit(void) {
    misc_deregister(&toy_device);
    printk(KERN_INFO "toy exit called\n");
}

module_init(toy_init);
module_exit(toy_exit);

Kode di atas berisi dua metode yang Anda minta yaitu isolasi CPU dan pada init berjalan pada inti yang terisolasi.

Pada init get_cpu menonaktifkan preemption yaitu apa pun yang muncul setelahnya tidak akan didahului oleh kernel dan akan berjalan pada satu inti. Perhatikan, ini dilakukan kernel menggunakan 3.16, jarak tempuh Anda mungkin berbeda tergantung pada versi kernel Anda, tetapi menurut saya API ini sudah ada sejak lama

Ini adalah Makefile...

obj-m += toy.o

all:
    make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
    make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

Catatan. get_cpu dideklarasikan dalam linux/smp.h sebagai

#define get_cpu()   ({ preempt_disable(); smp_processor_id(); })
#define put_cpu()   preempt_enable()

jadi Anda sebenarnya tidak perlu memanggil preempt_disable sebelum memanggil get_cpu .Panggilan get_cpu adalah pembungkus urutan panggilan berikut...

preempt_count_inc();
barrier();

dan put_cpu benar-benar melakukan ini...

barrier();
if (unlikely(preempt_count_dec_and_test())) {
  __preempt_schedule();
}

Anda bisa menjadi semewah yang Anda suka menggunakan yang di atas. Hampir semua diambil dari sumber berikut..

Google untuk... smp_call_function_single

Pengembangan Kernel Linux, buku oleh Robert Love.

http://derekmolloy.ie/writing-a-linux-kernel-module-part-2-a-character-device/

https://github.com/vsinitsyn/reverse/blob/master/reverse.c


Menggunakan on_each_cpu() dan pemfilteran untuk CPU yang diinginkan berfungsi:

targetcpu.c 

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>

const static int TARGET_CPU = 4;

static void func(void *info){
    int cpu = get_cpu();
    if(cpu == TARGET_CPU){
        printk("on target cpu: %d\n", cpu);
    }
    put_cpu();
}

int init_module(void) {
    printk("enter\n");
    on_each_cpu(func, NULL, 1);
    return 0;
}

void cleanup_module(void) {
    printk("exit\n");
}

Makefile 

obj-m += targetcpu.o

all:
    make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
    make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

Linux

  1. Linux – Kernel Tercemar Di Linux?

  2. Linux – Bagaimana Cara Memuat Ulang Modul Kernel dengan Benar?

  3. Cara Mengatur Blok GeoIP menggunakan Apache

  1. Contoh penggunaan getnstimeofday di kernel Linux

  2. Bagaimana cara membuat kode modul kernel Linux?

  3. Apakah mungkin untuk mengembangkan modul kernel linux di CLion?

  1. Bagaimana Cara Menemukan Modul Kernel Untuk Perangkat yang Diberikan?

  2. Lewati modul kernel saat boot

  3. Apa itu kernel tercemar di Linux?