Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- so2:laboratoare:lab02:exercitii [2018/02/26 18:03]
ionel.ghita [Laborator 2: Exerciții]
+++ so2:laboratoare:lab02:exercitii [2019/02/25 15:18] (current)
ionel.ghita [Extra]
@@ Line 102: / Line 102: @@
   * Variabila ''ignore_loglevel'' este folosită pentru a ignora configurațiile de afișare a mesajelor de logging ale nucleului. În mod normal se poate stabili un prag peste care mesajele sunt afișate la terminal. Folosirea ''ignore_loglevel'' duce la ignorarea acelui prag.
 </hidden>
-<note tip>
-Pentru ''cscope'' parcurgeți [[:so2:laboratoare:lab01#cscope|secțiunea cscope din primul laborator]].
-</note>
 <note warning>
@@ Line 114: / Line 110: @@
 <note tip>
-Atunci când folosiți ''cscope'', va trebui să vă aflați în directorul ''so2/linux-4.9.11/'' din directorul home al utilizatorului ''student''.
+Atunci când folosiți ''cscope'', va trebui să vă aflați în directorul ''so2/linux/'' din directorul home al utilizatorului ''student''.
 </note>
@@ Line 134: / Line 130: @@
 La fel, dacă ați găsit mai multe match-uri și dacă ai deschis o subfereastră cu toate match-urile (folosind '':copen'') și dacă sunteți în căutarea locului de definiție a unui macro,  este indicat să căutați în subfereastră (folosind ''/'' -- //slash//) după șirul ''define'' (șirul care indică locul de definiție a unui macro).
+</note>
+<note tip>
+Pentru mai multe detalii despre ''cscope'' parcurgeți [[:so2:laboratoare:lab01#cscope|secțiunea cscope din primul laborator]].
 </note>
 ==== 1. [1p] Module ====
 Pentru a putea lucra cu modulele de kernel, vom realiza următorii pași, descriși și [[:so2:laboratoare:lab02:exercitii|mai sus în pagină]]:
-  - Vom compila modulul de kernel. Adică vom rula, în directorul în care se găsesc sursele și fișierele de tip ''Makefile'' și ''Kbuild'' aferente modulului, comanda:<code>
+  - Vom genera scheletul de laborator, rulând comanda <code bash>LABS=kernel_modules make skels</code> în directorul ''tools/labs''. Această comandă copiază fișierele necesare laboratorului în directorul ''tools/labs/skels''.
-make
+  - Vom compila modulele de kernel.
-</code>
-  - Vom copia modulul în directorul din care va fi generat sistemul de fișiere al mașinii virtuale. Adică vom folosi comanda ''cp <nume-modul>.ko ~/so2/qemu-so2/fsimg/root/modules/''.
+<note important>
-  - Vom porni mașina virtuală. Adică vom rula, din cadrul directorului aferent mașinii virtuale (adică ''~/so2/qemu-so2/'') comanda<code>
+Până la rezolvarea exercițiului 3, o să primiți o eroare de compilare la modului ''3-error-mod''. Puteți evita problema ștergând directorul ''skels/kernel_modules/3-error-mod/''.
-make
+</note>
+Vom rula, în directorul ''tools/labs'', comanda <code bash>make build</code>. Această comandă compilează modulele din toate exercițiile din laborator.
+  - Vom copia modulele compilate în mașina virtuală. Adică vom folosi comanda ''make copy''.
+  - Vom porni mașina virtuală. Adică vom rula, din cadrul directorului aferent mașinii virtuale (adică ''~/so2/linux/tools/labs/'') comanda<code>
+make boot
 </code>
-Realizați pașii de mai sus pentru modulul din subdirectorul ''1-2-test-mod/'' din arhiva laboratorului. Urmăriți fișierele din subdirector. Apoi urmați pașii de mai sus pentru a porni mașina virtuală cu fișierul modul ''hello_mod.ko'' în sistemul de fișiere al mașinii virtuale. În cadrul mașinii virtuale, fișierul modul se găsește în directorul ''/root/modules/''.
+Ne propunem să testăm pe mașina virtuală modulul din directorul ''1-2-test-mod/'' din scheletul laboratorului. Urmăriți fișierele din subdirector.
+Urmați pașii de mai sus pentru a compila și copia modulele pe mașina virtuală, apoi testați modulul ''hello_mod.ko'' din directorul ''/home/root/skels/kernel_modules/1-2-test-mod''.
-<note tip>
-Parcurgeți secțiunea [[:so2:laboratoare:lab02#Compilarea modulelor de kernel|Compilarea modulelor de kernel]] din laborator.
-</note>
-Apoi urmați pașii uzuali în foosirea unui modul de kernel:
+Apoi urmați **pașii uzuali** în folosirea unui modul de kernel:
   - Încărcați modulul în kernel.
   - Listați modulele din kernel și verificați existența modulului curent.
@@ Line 159: / Line 161: @@
 <note tip>
-Parcurgeți secțiunea [[:so2:laboratoare:lab02#Încărcarea/descarcarea unui modul de kernel|Încărcarea/descarcarea unui modul de kernel]] din laborator.
+Parcurgeți secțiunea [[:so2:laboratoare:lab02:exercitii#Testarea modulelor|Testarea modulelor]].
 La descărcarea unui modul din kernel poate fi precizat doar numele modulului (fără extensie).
 </note>
-Este indicat să facem curat în locul în care am lucrat. Pentru aceasta, pe mașina fizică, în subdirectorul ''1-2-test-mod/'' în care ați compilat sursele modulului, pentru a curăța directorul rulați comanda<code>
-make clean
-</code>
 ==== 2. [1p] Printk ====
@@ Line 177: / Line 175: @@
 Citiți secțiunea [[:so2:laboratoare:lab02#Printk Debugging|Printk Debugging]] din laborator și urmăriți precizările referitoare la folosirea funcției ''printk''.
-Pentru aceasta va trebui să editați opțiunile de bootare din fișierul ''/home/student/so2/qemu-so2/Makefile'', și să adăugați opțiunea de boot ''ignore_loglevel'' pe linia care începe cu ''%%append root...%%''
+Pentru aceasta va trebui să editați opțiunile de bootare din fișierul ''tools/labs/qemu/Makefile'', și să adăugați opțiunea de boot ''ignore_loglevel'' pe linia care începe cu ''%%append root...%%''
 </note>
-Compilați modulul. Încărcați și apoi descărcați modulul din kernel. Mesajele sunt afișate la consola mașinii virtuale. Dacă ați deschis pseudo-terminalul indicat de qemu (pentru ''char device redirected to /dev/pts/19 (label virtiocon0)'' folosiți ''minicom -D /dev/pts/19'') atunci veti observa mesajele și acolo.
+Compilați modulul. Încărcați și apoi descărcați modulul din kernel. Mesajele sunt afișate la consola mașinii virtuale. Dacă ați deschis pseudo-terminalul indicat de qemu (pentru ''char device redirected to /dev/pts/19 (label virtiocon0)'' folosiți ''minicom -D /dev/pts/19'') sau, mai simplu, link-ul simbolic ''serial.pts'' (folosiți ''minicom -D serial.pts'') atunci veți observa mesajele și acolo.
 ==== 3. [1p] Error ====
+<note important>
+Dacă ați șters directorul ''3-error-mod/'' pentru a evita eroarea de compilare, puteți genera doar scheletul pentru acest exercițiu folosind urmăroarea comandă: <code bash>LABS=kernel_modules/3-error-mod make skels</code>
+</note>
 Intrați în directorul ''3-error-mod/''. Obțineți modulul de kernel asociat. De ce au apărut erori de compilare? **Hint**: Cu ce diferă acest modul de modulul precedent?
@@ Line 191: / Line 193: @@
 Intrați în directorul ''4-multi-mod/''. Inspectați fișierele sursă C: ''mod1.c'' și ''mod2.c''. Exemplul este unul academic (modulul 2 conține doar definiția unei funcții folosite de modulul 1).
-Creați un fișier Kbuild care să conducă la crearea fișierului-modul ''multi_mod.ko'' pornind de la cele două fișiere sursă C. **Hint**: Citiți secțiunea [[:so2:laboratoare:lab02#Compilarea modulelor de kernel|Compilarea modulelor de kernel]] din laborator.
+Modificați fișierul ''Kbuild'' astfel încât să conducă la crearea fișierului-modul ''multi_mod.ko'' pornind de la cele două fișiere sursă C. **Hint**: Citiți secțiunea [[:so2:laboratoare:lab02#Compilarea modulelor de kernel|Compilarea modulelor de kernel]] din laborator.
 Compilați, încărcați și descărcați modulul. Mesajele sunt afișate corespunzător la consolă.
@@ Line 232: / Line 234: @@
 ==== 7. [1.5p] Proc Info ====
-Intrați în directorul ''7-list-proc/''. Creați un modul care să afișeze informații despre procesul curent. Numele modulului trebuie sa fie ''list_proc.ko''.
+Intrați în directorul ''7-list-proc/''. Completați modulul astfel încât să afișeze informații despre procesul curent. Numele modulului trebuie rezultat este ''list_proc.ko''.
-Afișați process ID-ul (PID-ul procesului) și numele executabilului. Informațiile vor fi afișate atât la încărcarea cât și la descărcarea modulului.
+Urmăriți comentariile marcate cu ''TODO''. Afișați process ID-ul (PID-ul procesului) și numele executabilului. Informațiile vor fi afișate atât la încărcarea cât și la descărcarea modulului.
 <note tip>
-Nu începeți de la zero. Copiați fișierele ''Makefile'' și ''Kbuild'' și fișierele sursă C din unul din directoarele anterioare și modificați-le corespnzător.
 În kernel-ul Linux un proces este descris de structura [[http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=3.13#L1042|struct task_struct]].
-Folositi [[http://lxr.free-electrons.com/|LXR]] sau ''cscope'' pentru a afla conținutul unei structuri din nucleu (în cazul de față ''struct task_struct'').
+Folositi [[http://lxr.bootlin.com/|LXR]] sau ''cscope'' pentru a afla conținutul unei structuri din nucleu (în cazul de față ''struct task_struct'').
 Pentru a găsi câmpul structurii ce conține numele executabilului aferent, căutați șirul //executable//.
@@ Line 253: / Line 253: @@
 Repetați apoi operația de încărcare/descărcare. Observați că diferă PID-urile proceselor afișate. Acest lucru se întâmplă pentru că la încărcarea modulului se creează un proces pornind de la executabilul ''/sbin/insmod'' iar la descărcarea modulului se creează un proces pornind de la executabilul ''/sbin/rmmod''. Procesele vor fi diferite.
-==== 8. [2.5p] Kprobes ====
-**[0.5p]** Intrați în directorul ''8-kprobes/'' din arhiva de resurse a laboratorului. Urmăriți fișierul sursă ''kprobes.c''. Modulul folosește ''jprobes'' pentru a urmări apelul ''do_execve_common'', aferent apelului de sistem [[http://man7.org/linux/man-pages/man3/exec.3.html|exec]].
-Compilați și încărcați în mașina virtuală modulul de kernel rezultat (''kprobes.c''). Urmăriți mesajele de debug și comparați cu procesele existente în sistem.
-<note>
-Este chiar exmplul din laborator din secțiunea [[:so2:laboratoare:lab02#Kprobes|Kprobes]].
-</note>
-**[2p]** Creați un modul care analizează valoarea de retur a funcției [[http://lxr.free-electrons.com/source/kernel/fork.c?v=4.9#L1904|_do_fork]]. La întoarcerea din funcție, afișați valoarea de retur, numele și pid-ul procesului părinte și pid-ul procesului curent.
-<note tip>
-Revedeți secțiunea [[:so2:laboratoare:lab02#Kprobes|Kretprobes]].
-Puteți urmări și exemplul de cod din sursele nucleului din [[https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/tree/samples/kprobes/kretprobe_example.c?h=v3.13|samples/kprobes/kretprobe_example.c]].
-</note>
-<note tip>
-Urmăriți comentariile marcate cu ''TODO'' din cadrul fișierului cod sursă ''kprobes.c''.
-</note>
-<note tip>
-Pentru a afișa adresa de retur în handler-ul de ''kretprobe'' (adică în funcțion ''my_ret_handler'') folosiți funcția [[http://lxr.free-electrons.com/source/arch/x86/include/asm/ptrace.h?v=3.13#L82|regs_return_value]].
-</note>
-<note tip>
-Pentru a obține structura de tip ''struct task_struct *'' aferentă procesului părinte al procesului curent folosiți construcția ''%%current->parent%%''.
-</note>
-<note>
-Procesul interceptat de ''kretprobe'' este shell-ul. În mașina virtuală procesul său părinte este procesul ''init''/''busybox'' (cu PID-ul ''1''). Valoarea întoarsă de apelul [[http://lxr.free-electrons.com/source/kernel/fork.c?v=4.9#L1904|_do_fork]] afișată în cadrul handler-ului ''kretprobe'' este PID-ul procesului copil proaspăt creat, așa cum se întâmplă și în user space în cazul apelului [[http://man7.org/linux/man-pages/man2/fork.2.html|fork]] pentru procesul părinte.
-</note>
-Puteți folosi comanda ''pstree -p'' pentru a afișa ierarhia de procese a sistemului și pentru a verifica astfel, informațiile afișate de handler-ul de ''kretprobe'' în modulul de kernel. Puteți, deasemenea, confirma acest lucru verificând pid-ul procesului din proba anterioară ( ''do_execveat_common'').
+==== Extra ====
-==== Extra: Pentru acasă ====
 **1. [1KP] KDB**
-Intrați în directorul ''9-kdb/''. Activați KDB peste serială și intrați în modul KDB folosind SysRq.
+Intrați în directorul ''8-kdb/''. Activați KDB peste serială și intrați în modul KDB folosind SysRq.
-Conectațivă la pseudo-terminalul conectat la virtiocon0 folosind minicom, configurați KDB pentru a folosi portul serial hvc0 (''echo hvc0 > /sys/module/kgdboc/parameters/kgdboc'') și activați-l folosind SysRq (Ctrl+O g). Analizați starea curentă a sistemului (''help'' pentru a vedea comenzile KDB disponibile). Continuați execuția kernelului folosind comand ''go''.
+Conectați-vă la pseudo-terminalul conectat la virtiocon0 folosind minicom, configurați KDB pentru a folosi portul serial hvc0 (''echo hvc0 > /sys/module/kgdboc/parameters/kgdboc'') și activați-l folosind SysRq (Ctrl+O g). Analizați starea curentă a sistemului (''help'' pentru a vedea comenzile KDB disponibile). Continuați execuția kernelului folosind comand ''go''.
 Inserați modulul ''hello_kdb''. Modulul va simula un bug la scrierea în fișierul ''/proc/hello_kdb_bug''. Pentru a simula un bug folosiți comanda de mai jos: <code bash>
@@ Line 301: / Line 267: @@
 Analizați stacktrace-ul și determinați codul care a generat bugul. Cum putem afla din KDB adresa la care a fost încărcat modulul?
-În paralel, folosiți GDB într-o nouă fereastră pentru a vizualiza codul pornind de la informațiile din KDB. ** Hint: ** Încărcați fișierul de simboluri. Folosiți ''info line''.
+În paralel, folosiți GDB într-o nouă fereastră pentru a vizualiza codul pornind de la informațiile din KDB.
+** Hint: ** Încărcați fișierul de simboluri. Folosiți ''info line''.
 La scrierea în fișierul ''/proc/hello_kdb_break'', modulul va incrementa variabila ''kdb_write_address''. Intrați în KDB și setați un breakpoint pentru fiecare acces de scriere al variabilei ''kdb_write_address''. Reveniți în kernel pentru a declanșa o scriere folosind: <code bash> echo 1 > /proc/hello_kdb_break </code>
@@ Line 324: / Line 291: @@
 Porniți de la un modul existent.
-Investigați structura [[http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/sched.h?v=3.13#L1042|struct task_struct]], structura [[http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/mm_types.h?v=3.13#L344|struct mm_struct]] și structura [[http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/mm_types.h?v=3.13#L240|struct vm_area_struct]]. O zonă de memorie este indicată de o structură de tipul
+Investigați structura [[https://elixir.bootlin.com/linux/v4.15.7/source/include/linux/sched.h#L520|struct task_struct]], structura [[https://elixir.bootlin.com/linux/v4.15.7/source/include/linux/mm_types.h#L356|struct mm_struct]] și structura [[https://elixir.bootlin.com/linux/v4.15.7/source/include/linux/mm_types.h#L274|struct vm_area_struct]]. O zonă de memorie este indicată de o structură de tipul [[https://elixir.bootlin.com/linux/v4.15.7/source/include/linux/mm_types.h#L274|struct vm_area_struct]].
 Să includeți header-ele în care sunt definite structurile necesare.
@@ Line 331: / Line 298: @@
 **4. [2KP] Dynamic Debugging**
-Intrați în directorul ''10-dyndbg/'' și compilați modulul ''dyndbg.ko''.
+Intrați în directorul ''9-dyndbg/'' și compilați modulul ''dyndbg.ko''.
 Familiarizați-vă cu sistemul de fișiere ''debugfs'' montat în ''/debug'' și analizați conținutul fișierului ''/debug/dynamic_debug/control''. Inserați modulul dyndbg.ko și observați noul conținut al fișierului ''dynamic_debug/control''.

Resurse

Cursuri

Teme

so2/laboratoare/lab02/exercitii.1519661032.txt.gz · Last modified: 2018/02/26 18:03 by ionel.ghita

Show page Old revisions

Media Manager Back to top