qemu-debootstrap

第12回 カーネル/VM探検隊での発表資料

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1. 2016/10/8 第12回kernel/vm探検隊 knok@debian.org / @knok https://goo.gl/38GEqR qemu-debootstrap
2. qemu-debootstrapで 始める異世界生活 2016/10/8 第12回kernel/vm探検隊 knok@debian.org / @knok
3. Debianでよく困ること 多数のアーキテクチャに対応 amd64/i386/armel/armhf/arm64/mips/mipsel/powerpc/ppc64el/s390x kFreeBSD-amd64/i386/Hurd-i386 特定アーキテクチャ限定のバグ報告 FTBFS Fail to Build from Source 所持していないアーキテクチャ対応をどうするか arm … ok mips … ? sparc … ? ia64 ?????
4. 物理 or 仮想 porterbox https://db.debian.org/machines.cgi 開発者向けに提供される物理マシン 条件が揃えばDebian開発者以外の人でも使える http://www.clear-code.com/blog/2016/2/24.html qemu 誰でも使えるOSSな仮想マシン
5. debootstrap Debian/Ubuntu最小環境を構築するコマンド Debianにおいてほとんどのファイルはパッケージ管理下またはパッケージが生成 大昔はbase.tgzというファイルが必要だった 必要なパッケージをリポジトリから取得、展開 (first stage) アーキテクチャにかかわらず実行できる部分 設定スクリプトの起動 (second stage) {pre|post}instスクリプトを実行 対象アーキテクチャのインタプリタバイナリが解釈 invoke-policy.dを一時的に無効にする
6. qemu-user-static qemu user modeのパッケージ 同じOSの異なるCPUエミュレーションを提供 ライブラリはすべてstatic linkされている このファイルだけで他のCPUのバイナリを実行できる dynamic link binaryは然るべき場所にshared libraryが必要 http://www.irasutoya.com/2015/01/blog-post_517.html
7. binfmt_misc Linux kernelの機能 拡張子あるいはバイナリのシグネチャを元に、指定したコマンドを呼び出す ユーザーからはデータなどが透過的に実行可能に見える 近代のfileコマンドのmagic(5)ほど複雑なシグネチャは扱えない 2.1.43以降の機能 Documentation/binfmt_misc.txt 利用例 Wine, Mono
8. qemu-debootstrap qemu-user-staticを利用するdebootstrapのラッパー ファイルの取得、展開までは通常と同じ qemu-$(arch)-staticをusr/binにコピー これを経由してsecond stageを処理 /bin/sh等がqemu経由で実行される {pre|post}instスクリプト等を処理 qemu-user-staticパッケージに同梱 出来上がった環境も普通にchrootできる
9. execve(2)実行 /sbin /bin /bin/sh /usr/bin /usr/bin/qemu-armhf-static /usr/sbin /proc /dev : armhf chroot環境 ./root/ # chroot ./chroot /bin/sh chroot(2)実行 /usr/bin/qemu-armhf-static 経由で/bin/sh 実行 実行バイナリハンドラー探索 search_binary_handler chroot内で、その外部のshared library → は参照できない static link
10. 注意点 十分にこなれていない arm - そこそこ動く (たまにunsupported syscall) mips - そこそこ動くがバグも結構ある (libcでの名前解決ができない) powerpc - instruction error がそこそこ発生 - buildが完遂しない OS層のエミュレーションはしない qemuのシステムエミュレーションを使いましょう Hurd kFreeBSD
11. パフォーマンス chasenのビルド時間を計測 emulator qemu-user qemu-user qemu-system arch armv7l armv7l armv7l(vexpress) storage chroot qcow2+chroot qcow2 real 9:45.553 9:39.006 15:30.793 user 9:32.860 9:23.464 12:27.250 sys 0:11.612 0:12.100 2:08.660
12. パフォーマンスグラフ
13. *BSD support (FreeBSD) pkg install qemu-user-static get FreeBSD-10.3-RELEASE-arm-armv6-RPI-B.img.xz xz -d mount mdconfig -a -t vnode -f FreeBSD-10.3-RELEASE-arm-armv6-RPI-B.img -u 0 mount /dev/md0s2a /mnt execute qemu-arm-static /mnt/rescue/ls
14. FreeBSDでchroot binmiscctl add armelf --interpreter "/usr/local/bin/qemu-arm-static" \ --magic "\x7f\x45\x4c\x46\x01\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x02\x00\x28\x00" \ --mask "\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\x00\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xfe\xff\xff\xff" \ --size 20 --set-enabled mkdir /mnt/usr/local/bin cp /usr/local/bin/qemu-arm-static /mnt/usr/local/bin/ chroot /mnt /bin/sh uname -a FreeBSD freebsd 10.3-RELEASE FreeBSD 10.3-RELEASE #0 r297264: Fri Mar 25 02:10:02 UTC 2016 root@releng1.nyi.freebsd.org:/usr/obj/usr/src/sys/GENERIC arm
15. *BSD support (NetBSD/OpenBSD) … 対応しているはずだが動かない segfault pkgsrc (2.6) 2.7 util/log.c NULLに対してstrstrを行っているのが原因 アドホックな処置をしても何も表示せずに終了 OpenBSDは未確認
16. LXCと組み合わせる LXC 1.0: Some more advanced container usage [4/10] | Stéphane Graber's website - https://www.stgraber.org/2013/12/23/lxc-1-0-some-m ore-advanced-container-usage/ dockerで動かしている人もいる模様
17. さらなる異世界へ RPM系distroで使えるツール rinse http://collab-maint.alioth.debian.org/rinse/ rpmstrap https://github.com/blipvert/rpmstrap 数年更新なし *BSDのlinux emulationでchroot FreeBSD 10-REL + linux.ko + Debian lennyで動作確認
18. 参考 Debian Chroot - Crypto++ Wiki - https://cryptopp.com/wiki/Debian_Chroot ArmHardFloatChroot - Debian Wiki - https://wiki.debian.org/ArmHardFloatChroot QemuUserModeHowTo - FreeBSD Wiki - https://wiki.freebsd.org/QemuUserModeHowTo かわいいフリー素材集 いらすとや - http://www.irasutoya.com/