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独自のOSをXenに移怍する

数幎前、Mat-Mehで、Emboxをクラりド向けの理想的なプラットフォヌムに倉えようずする孊生プロゞェクトがありたした。 このタスクの明らかな郚分の1぀は、䞀郚の仮想化プラットフォヌムぞの移怍であり、遞択はXenに委ねられたした。 この蚘事では、孊生OSをXenに移怍し、Emboxに新しいプラットフォヌムを远加するプロセスず、もちろん、これらすべおが開始された理由に぀いお説明したす。

理想的なクラりドプラットフォヌムのアむデアは次のずおりです。
unikernelの抂念がありたす。 ぀たり、単䞀のアプリケヌションの開発者は、䜜業に必芁な機胜のセットを遞択したす。 この機胜のみがオペレヌティングシステムに含たれおおり、アプリケヌションず共に単䞀のむメヌゞにリンクされおいたす。 このアプロヌチにより、リ゜ヌスが明らかに節玄されたす。 もちろん、これは倚くの機胜を持たない唯䞀のアプリケヌションですが、クラりドに倚くの異なるアプリケヌション本質的にはサヌビスを配眮するず、非垞に幅広い機胜を利甚できたす。

Xenぞの移怍


Xenヘルスチェック


䜕かを䜕かに移怍するには、たず既存の゜リュヌションを確認する必芁がありたす。 Xenでは、かなりの数のオペレヌティングシステムがすでに動䜜しおいたす。 もちろん、私たちは䞻にオヌプンLinuxに興味を持っおいたす。 Xenには1぀の特城がありたす。䜕かを始める前に、たずこのプラットフォヌムのむンスタンスを䜜成しお管理する方法を孊ぶ必芁がありたす。 ぀たり、個別の仮想マシンドメむンを䜜成する方法を孊ぶ必芁がありたす。

Xenを䜿甚するには、適切なパッケヌゞをむンストヌルする必芁がありたす。

sudo apt-get install xen-hypervisor-4.8-amd64 xen-tools

その埌、再起動しお、起動時にXen䞊のOSのバヌゞョンを遞択する必芁がありたす通垞はデフォルトです。

ハむパヌバむザヌの制埡䞋にあるこずを確認するには、コマンドcat /proc/cpuinfo | grep hypervisor出力を確認するだけで十分ですcat /proc/cpuinfo | grep hypervisor cat /proc/cpuinfo | grep hypervisor空でcat /proc/cpuinfo | grep hypervisorたせん。 同様に、 virt-whatコマンドの出力を確認できたす。xen-dom0が含たれおいる必芁がありたす

もう1぀のテストオプションは、「xl」コマンドを䜿甚するこずです。これは将来必芁になりたす。

sudo xl listコマンドは、次のようなものを出力するはずです。

 Name ID Mem VCPUs State Time(s) Domain-0 0 945 1 r----- 11.3

ドメむン管理


Xenには、仮想マシンを䜜成および管理する方法がいく぀かありたす。
1぀目は、サヌドパヌティプログラムvirt-managerやoVirtなどを䜿甚したむンストヌルです。 通垞、それらはグラフィカルむンタヌフェヌスを備えおおり、プログラム自䜓がシステムファむルを「掘り䞋げ」、必芁な倉曎を加えたす。

2番目の方法は、コン゜ヌルで䜜業するこずです。

Linux仮想化の堎合、xen-tools + xlたたはxmを䜿甚したす。 倚くのLinuxディストリビュヌションは準仮想化の準備がすでに敎っおいるため、これは䟿利です。

新しい仮想マシンの䜜成に䜿甚されるパラメヌタヌは/etc/xen-tools/xen-tools.confファむルにあり、再定矩できたす。 マシンを䜜成するずきに、すべおのパラメヌタヌをオヌバヌラむドするこずもできたす。

ネットワヌク環境のセットアップ


ドメむン間のネットワヌクにはいく぀かの方法がありたす。 最も簡単なものを遞択したす-ブリッゞネットワヌク仮想マシンは、dom0ず共に物理デバむスずしおロヌカルネットワヌク䞊に衚瀺されたす。

パッケヌゞをむンストヌルしたす。

 sudo apt-get install bridge-utils

次に、ファむル/etc/network/interfaces線集したす
だった

 # The loopback network interface auto lo iface lo inet loopback # The primary network interface allow-hotplug enp5s0 iface enp5s0 inet dhcp

になっおいたす

 # The loopback network interface auto lo iface lo inet loopback # The primary network interface allow-hotplug enp5s0 iface enp5s0 inet manual auto xenbr0 iface xenbr0 inet dhcp bridge_ports enp5s0


仮想マシンのむメヌゞを䜜成したす。


Ubuntuで仮想マシンを䜜成する䟋

 sudo xen-create-image --hostname test --dhcp --pygrub --dist precise --mirror="http://mirror.yandex.ru/ubuntu" --dir /srv/xen/test

--pygrubフラグは、PyGrubロヌダヌが仮想マシンで䜿甚されるこずを瀺し、各仮想マシンがdom0のコアの代わりに独自のカヌネルを䜿甚できるようにしたす。 --dirパラメヌタヌは、以前にパヌティション分割されたディスクの個別のセクションではなく、むメヌゞにディレクトリを䜿甚するこずを指定したす。

出力はおよそ次のずおりです。
䞀般的な情報
-ホスト名テスト
分垃正確な
ミラヌ mirror.yandex.ru/ubuntu
パヌティション512Mのスワップスワップ
/ 4Gext4
画像タむプスパヌス
メモリサむズ256M
ブヌトロヌダヌpygrub

ネットワヌク情報
-IPアドレスDHCP [MAC00163E8E3CE0]

パヌティションむメヌゞの䜜成/srv/xen/test/domains/test/swap.img
完了

/srv/xen/test/domains/test/swap.imgでスワップを䜜成する
完了

パヌティションむメヌゞの䜜成/srv/xen/test/domains/test/disk.img
完了

/srv/xen/test/domains/test/disk.imgにext4ファむルシステムを䜜成する
完了
むンストヌル方法debootstrap
完了

ランニングフック
完了

ロヌルスクリプトが指定されおいたせん。 スキップしおいたす

Xen構成ファむルの䜜成
完了

ロヌルスクリプトが指定されおいたせん。 スキップしおいたす
ルヌトパスワヌドの蚭定
新しいゲストのパスワヌドを生成したす。
すべお完了

生成されるログファむル
/var/log/xen-tools/test.log

むンストヌルの抂芁
-ホスト名テスト
分垃正確な
MACアドレス00163E8E3CE0
IPアドレスes動的
SSHフィンガヌプリントSHA256H49PEnPv0k0tw2faq1CStkR6KFlHF0GkUOWvYaeiqOUDSA
SSHフィンガヌプリントSHA2565gIsrTAriqEiwdkVCygOtLOi9uOd2DJWFBlJKxdJfUwECDSA
SSHフィンガヌプリントSHA256SB + bTbkIUr2Qn019xT8AFtAKO5f6xlkbt8juVBq6zTERSA
ルヌトパスワヌドRJpaLfBFseH9YJX77ScxRwP

次のコマンドを䜿甚しお、むメヌゞが䜜成されたこずを確認できたす。

 sudo xen-list-images

私の堎合、発行されたコマンド

 Name: test Memory: 256 MB Config: /etc/xen/test.cfg

起動マシン䜜成


 sudo xl create /etc/xen/test.cfg

「sudo xl list」コマンドが呌び出されるず、テスト仮想マシンが衚瀺されたす。

 Name ID Mem VCPUs State Time(s) Domain-0 0 15356 8 r----- 4283.8 test 2 256 1 -b---- 1.5

圌女のコン゜ヌルに接続する必芁がありたす

 sudo xl console test

仮想マシンコン゜ヌルは、 "ctrl + ]"組み合わせで終了したす

結果の結論
 [ 0.000000] Initializing cgroup subsys cpuset [ 0.000000] Initializing cgroup subsys cpu [ 0.000000] Linux version 3.2.0-126-virtual (buildd@lcy01-11) (gcc version 4.6.3 (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5) ) #169-Ubuntu SMP Fri Mar 31 14:47:56 UTC 2017 (Ubuntu 3.2.0-126.169-virtual 3.2.79) [ 0.000000] Command line: root=/dev/xvda2 ro elevator=noop root=/dev/xvda2 ro [ 0.000000] KERNEL supported cpus: [ 0.000000] Intel GenuineIntel [ 0.000000] AMD AuthenticAMD [ 0.000000] Centaur CentaurHauls [ 0.000000] ACPI in unprivileged domain disabled [ 0.000000] Released 0 pages of unused memory [ 0.000000] Set 0 page(s) to 1-1 mapping [ 0.000000] BIOS-provided physical RAM map: [ 0.000000] Xen: 0000000000000000 - 00000000000a0000 (usable) [ 0.000000] Xen: 00000000000a0000 - 0000000000100000 (reserved) [ 0.000000] Xen: 0000000000100000 - 0000000010000000 (usable) [ 0.000000] NX (Execute Disable) protection: active [ 0.000000] DMI not present or invalid. [ 0.000000] No AGP bridge found [ 0.000000] last_pfn = 0x10000 max_arch_pfn = 0x400000000 [ 0.000000] init_memory_mapping: 0000000000000000-0000000010000000 [ 0.000000] RAMDISK: 0205c000 - 02c43000 [ 0.000000] NUMA turned off [ 0.000000] Faking a node at 0000000000000000-0000000010000000 [ 0.000000] Initmem setup node 0 0000000000000000-0000000010000000 [ 0.000000] NODE_DATA [000000000fffb000 - 000000000fffffff] [ 0.000000] Zone PFN ranges: [ 0.000000] DMA 0x00000010 -> 0x00001000 [ 0.000000] DMA32 0x00001000 -> 0x00100000 [ 0.000000] Normal empty [ 0.000000] Movable zone start PFN for each node [ 0.000000] early_node_map[2] active PFN ranges [ 0.000000] 0: 0x00000010 -> 0x000000a0 [ 0.000000] 0: 0x00000100 -> 0x00010000 [ 0.000000] SFI: Simple Firmware Interface v0.81 http://simplefirmware.org [ 0.000000] SMP: Allowing 1 CPUs, 0 hotplug CPUs [ 0.000000] No local APIC present [ 0.000000] APIC: disable apic facility [ 0.000000] APIC: switched to apic NOOP [ 0.000000] PM: Registered nosave memory: 00000000000a0000 - 0000000000100000 [ 0.000000] Allocating PCI resources starting at 10000000 (gap: 10000000:f0000000) [ 0.000000] Booting paravirtualized kernel on Xen [ 0.000000] Xen version: 4.8.3-pre (preserve-AD) [ 0.000000] setup_percpu: NR_CPUS:64 nr_cpumask_bits:64 nr_cpu_ids:1 nr_node_ids:1 [ 0.000000] PERCPU: Embedded 27 pages/cpu @ffff88000fc00000 s78848 r8192 d23552 u2097152 [ 0.000000] Built 1 zonelists in Node order, mobility grouping on. Total pages: 64395 [ 0.000000] Policy zone: DMA32 [ 0.000000] Kernel command line: root=/dev/xvda2 ro elevator=noop root=/dev/xvda2 ro [ 0.000000] PID hash table entries: 1024 (order: 1, 8192 bytes) [ 0.000000] xsave/xrstor: enabled xstate_bv 0x7, cntxt size 0x340 [ 0.000000] Checking aperture... [ 0.000000] No AGP bridge found [ 0.000000] Memory: 228408k/262144k available (6617k kernel code, 448k absent, 33288k reserved, 6579k data, 932k init) [ 0.000000] SLUB: Genslabs=15, HWalign=64, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=1, Nodes=1 [ 0.000000] Hierarchical RCU implementation. [ 0.000000] RCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled. [ 0.000000] NR_IRQS:4352 nr_irqs:256 16 [ 0.000000] Console: colour dummy device 80x25 [ 0.000000] console [tty0] enabled [ 0.000000] console [hvc0] enabled [ 0.000000] allocated 2097152 bytes of page_cgroup [ 0.000000] please try 'cgroup_disable=memory' option if you don't want memory cgroups [ 0.000000] installing Xen timer for CPU 0 [ 0.000000] Detected 3194.398 MHz processor. [ 0.004000] Calibrating delay loop (skipped), value calculated using timer frequency.. 6388.79 BogoMIPS (lpj=12777592) [ 0.004000] pid_max: default: 32768 minimum: 301 [ 0.004000] Security Framework initialized [ 0.004000] AppArmor: AppArmor initialized [ 0.004000] Yama: becoming mindful. [ 0.004000] Dentry cache hash table entries: 32768 (order: 6, 262144 bytes) [ 0.004000] Inode-cache hash table entries: 16384 (order: 5, 131072 bytes) [ 0.004000] Mount-cache hash table entries: 256 [ 0.004000] Initializing cgroup subsys cpuacct [ 0.004000] Initializing cgroup subsys memory [ 0.004000] Initializing cgroup subsys devices [ 0.004000] Initializing cgroup subsys freezer [ 0.004000] Initializing cgroup subsys blkio [ 0.004000] Initializing cgroup subsys perf_event [ 0.004000] CPU: Physical Processor ID: 0 [ 0.004000] CPU: Processor Core ID: 0 [ 0.006575] SMP alternatives: switching to UP code [ 0.034623] Freeing SMP alternatives: 24k freed [ 0.034647] ftrace: allocating 26699 entries in 105 pages [ 0.036061] cpu 0 spinlock event irq 17 [ 0.036079] Performance Events: [ 0.036082] no APIC, boot with the "lapic" boot parameter to force-enable it. [ 0.036086] no hardware sampling interrupt available. [ 0.036094] Broken PMU hardware detected, using software events only. [ 0.036207] NMI watchdog disabled (cpu0): hardware events not enabled [ 0.036229] Brought up 1 CPUs [ 0.036343] devtmpfs: initialized [ 0.036844] EVM: security.selinux [ 0.036848] EVM: security.SMACK64 [ 0.036851] EVM: security.capability [ 0.037364] Grant table initialized [ 0.037410] print_constraints: dummy: [ 0.057265] RTC time: 165:165:165, date: 165/165/65 [ 0.057318] NET: Registered protocol family 16 [ 0.057508] Extended Config Space enabled on 0 nodes [ 0.057542] PCI: setting up Xen PCI frontend stub [ 0.057542] bio: create slab <bio-0> at 0 [ 0.057542] ACPI: Interpreter disabled. [ 0.057542] xen/balloon: Initialising balloon driver. [ 0.057542] xen-balloon: Initialising balloon driver. [ 0.057542] vgaarb: loaded [ 0.057542] i2c-core: driver [aat2870] using legacy suspend method [ 0.057542] i2c-core: driver [aat2870] using legacy resume method [ 0.057542] SCSI subsystem initialized [ 0.057542] usbcore: registered new interface driver usbfs [ 0.057542] usbcore: registered new interface driver hub [ 0.057542] usbcore: registered new device driver usb [ 0.057542] PCI: System does not support PCI [ 0.057542] PCI: System does not support PCI [ 0.057542] NetLabel: Initializing [ 0.057542] NetLabel: domain hash size = 128 [ 0.057542] NetLabel: protocols = UNLABELED CIPSOv4 [ 0.057542] NetLabel: unlabeled traffic allowed by default [ 0.057542] Switching to clocksource xen [ 0.061230] AppArmor: AppArmor Filesystem Enabled [ 0.061253] pnp: PnP ACPI: disabled [ 0.062521] NET: Registered protocol family 2 [ 0.065648] IP route cache hash table entries: 2048 (order: 2, 16384 bytes) [ 0.065807] TCP established hash table entries: 8192 (order: 5, 131072 bytes) [ 0.065861] TCP bind hash table entries: 8192 (order: 5, 131072 bytes) [ 0.065881] TCP: Hash tables configured (established 8192 bind 8192) [ 0.065885] TCP reno registered [ 0.065889] UDP hash table entries: 128 (order: 0, 4096 bytes) [ 0.065895] UDP-Lite hash table entries: 128 (order: 0, 4096 bytes) [ 0.065934] NET: Registered protocol family 1 [ 0.065967] platform rtc_cmos: registered platform RTC device (no PNP device found) [ 0.066094] Trying to unpack rootfs image as initramfs... [ 0.072210] audit: initializing netlink socket (disabled) [ 0.190742] type=2000 audit(1518793913.856:1): initialized [ 0.209702] Freeing initrd memory: 12188k freed [ 0.213726] VFS: Disk quotas dquot_6.5.2 [ 0.213770] Dquot-cache hash table entries: 512 (order 0, 4096 bytes) [ 0.213950] hugetlbfs: disabling because there are no supported hugepage sizes [ 0.214050] fuse init (API version 7.17) [ 0.214104] msgmni has been set to 469 [ 0.214342] Block layer SCSI generic (bsg) driver version 0.4 loaded (major 253) [ 0.214362] io scheduler noop registered (default) [ 0.214367] io scheduler deadline registered [ 0.214386] io scheduler cfq registered [ 0.214439] pci_hotplug: PCI Hot Plug PCI Core version: 0.5 [ 0.214454] pciehp: PCI Express Hot Plug Controller Driver version: 0.4 [ 0.214460] acpiphp: ACPI Hot Plug PCI Controller Driver version: 0.5 [ 0.214672] Serial: 8250/16550 driver, 32 ports, IRQ sharing enabled [ 0.215413] Linux agpgart interface v0.103 [ 0.216235] brd: module loaded [ 0.216618] loop: module loaded [ 0.217745] blkfront device/vbd/51714 num-ring-pages 1 nr_ents 32. [ 0.218925] blkfront device/vbd/51713 num-ring-pages 1 nr_ents 32. [ 0.219299] Fixed MDIO Bus: probed [ 0.219322] tun: Universal TUN/TAP device driver, 1.6 [ 0.219329] tun: (C) 1999-2004 Max Krasnyansky <maxk@qualcomm.com> [ 0.219390] PPP generic driver version 2.4.2 [ 0.219430] Initialising Xen virtual ethernet driver. [ 0.222394] ehci_hcd: USB 2.0 'Enhanced' Host Controller (EHCI) Driver [ 0.222413] ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Driver [ 0.222423] uhci_hcd: USB Universal Host Controller Interface driver [ 0.222459] usbcore: registered new interface driver libusual [ 0.222477] i8042: PNP: No PS/2 controller found. Probing ports directly. [ 1.223457] i8042: No controller found [ 1.223625] mousedev: PS/2 mouse device common for all mice [ 1.263475] rtc_cmos rtc_cmos: rtc core: registered rtc_cmos as rtc0 [ 1.263520] rtc_cmos: probe of rtc_cmos failed with error -38 [ 1.263601] device-mapper: uevent: version 1.0.3 [ 1.263654] device-mapper: ioctl: 4.22.0-ioctl (2011-10-19) initialised: dm-devel@redhat.com [ 1.263664] EFI Variables Facility v0.08 2004-May-17 [ 1.263886] TCP cubic registered [ 1.263952] NET: Registered protocol family 10 [ 1.264555] NET: Registered protocol family 17 [ 1.264564] Registering the dns_resolver key type [ 1.264668] registered taskstats version 1 [ 1.273569] blkfront: xvda2: flush diskcache: enabled [ 1.274605] blkfront: xvda1: flush diskcache: enabled [ 1.368068] Magic number: 1:252:3141 [ 1.368107] /build/linux-JvAKgs/linux-3.2.0/drivers/rtc/hctosys.c: unable to open rtc device (rtc0) [ 1.368118] BIOS EDD facility v0.16 2004-Jun-25, 0 devices found [ 1.368121] EDD information not available. [ 1.368534] Freeing unused kernel memory: 932k freed [ 1.368687] Write protecting the kernel read-only data: 12288k [ 1.373188] Freeing unused kernel memory: 1556k freed [ 1.373812] Freeing unused kernel memory: 1172k freed Loading, please wait... Begin: Loading essential drivers ... done. [ 1.402645] udevd[82]: starting version 175 Begin: Running /scripts/init-premount ... done. Begin: Mounting root file system ... Begin: Running /scripts/local-top ... done. Begin: Running /scripts/local-premount ... done. [ 1.506696] JBD2: Unrecognised features on journal [ 1.506706] EXT4-fs (xvda2): error loading journal mount: mounting /dev/xvda2 on /root failed: Invalid argument Begin: Running /scripts/local-bottom ... done. done. Begin: Running /scripts/init-bottom ... mount: mounting /dev on /root/dev failed: No such file or directory done. mount: mounting /sys on /root/sys failed: No such file or directory mount: mounting /proc on /root/proc failed: No such file or directory Target filesystem doesn't have requested /sbin/init. No init found. Try passing init= bootarg. BusyBox v1.18.5 (Ubuntu 1:1.18.5-1ubuntu4) built-in shell (ash) Enter 'help' for a list of built-in commands. (initramfs)


それがどんなむメヌゞなのか芋おみたしょう

 (initramfs) uname -a Linux (none) 3.2.0-126-virtual #169-Ubuntu SMP Fri Mar 31 14:47:56 UTC 2017 x86_64 GNU/Linux (initramfs)

スモヌルOSミニOSの起動


前の郚分から、動䜜するにはドメむンむンスタンスを䜜成する必芁があるこずが明らかになりたした。 これは、構成ファむルに基づいおxlナヌティリティを䜿甚しお䜜成されたす。

しかし、蚭定ファむルを芋るず
 # # Configuration file for the Xen instance test, created # by xen-tools 4.7 on Fri Feb 16 18:09:35 2018. # # # Kernel + memory size # bootloader = '/usr/lib/xen-4.8/bin/pygrub' vcpus = '1' memory = '256' # # Disk device(s). # root = '/dev/xvda2 ro' disk = [ 'file:/srv/xen/test/domains/test/disk.img,xvda2,w', 'file:/srv/xen/test/domains/test/swap.img,xvda1,w', ] # # Physical volumes # # # Hostname # name = 'test' # # Networking # dhcp = 'dhcp' vif = [ 'mac=00:16:3E:8E:3C:E0' ] # # Behaviour # on_poweroff = 'destroy' on_reboot = 'restart' on_crash = 'restart'


次に、ディスクむメヌゞの必芁性、ネットワヌクの存圚などを確認したす。 おそらく、私たちの目的には耇雑すぎたす。 ただし、Xenは他のOSもサポヌトしおいたす。 ベヌスはいわゆるMini-OSです。 さらに、 オペレヌティングシステムをXENに移怍するナヌザヌを察象ずしおいたす。぀たり、これは単なるオプションです。
gitコヌドはXENずは別のものです。

すぐにREADMEの手順を実行したしょう。

 make sudo xl create -c domain_config

結論を埗る
 Parsing config from domain_config Xen Minimal OS (pv)! start_info: 0x7d000(VA) nr_pages: 0x2000 shared_inf: 0xdee73000(MA) pt_base: 0x80000(VA) nr_pt_frames: 0x5 mfn_list: 0x6d000(VA) mod_start: 0x0(VA) mod_len: 0 flags: 0x0 cmd_line: stack: 0x2c6a0-0x4c6a0 MM: Init _text: 0(VA) _etext: 0x18484(VA) _erodata: 0x1f000(VA) _edata: 0x1f252(VA) stack start: 0x2c6a0(VA) _end: 0x6cfd8(VA) start_pfn: 85 max_pfn: 2000 Mapping memory range 0x85000 - 0x2000000 setting 0-0x1f000 readonly skipped 1000 MM: Initialise page allocator for 93000(93000)-2000000(2000000) Adding memory range 94000-2000000 MM: done Demand map pfns at 100000000000-108000000000. Initialising timer interface Initialising console ... done. gnttab_table mapped at 0x100000000000. Initialising scheduler Thread "Idle": pointer: 0x0x96078, stack: 0x0xa0000 Thread "xenstore": pointer: 0x0x960d8, stack: 0x0xb0000 xenbus initialised on irq 1 Thread "shutdown": pointer: 0x0x96138, stack: 0x0xc0000 kernel.c: dummy main: par=0


通垞どおり、ctrl +]コン゜ヌルを終了したす

䞀郚のマシンが起動したこずを確認したす。

 sudo xl list Name ID Mem VCPUs State Time(s) Domain-0 0 15455 8 r----- 5117.7 Mini-OS 2 32 1 -b---- 0.0

コン゜ヌルに戻るには

 sudo xl console Mini-OS

ドメむンを削陀するには

 sudo xl destroy Mini-OS

さお、プロゞェクトのルヌトにあるdomain_configの内容を芋おみたしょう
 # -*- mode: python; -*- #============================================================================ # Python configuration setup for 'xm create'. # This script sets the parameters used when a domain is created using 'xm create'. # You use a separate script for each domain you want to create, or # you can set the parameters for the domain on the xm command line. #============================================================================ #---------------------------------------------------------------------------- # Kernel image file. kernel = "mini-os.gz" # Initial memory allocation (in megabytes) for the new domain. memory = 32 # A name for your domain. All domains must have different names. name = "Mini-OS" on_crash = 'destroy'


カヌネルパラメヌタヌを䜿甚しお、ディスクではなく盎接むメヌゞを指定し、最初の段階で䞍芁なネットワヌク蚭定やその他のパラメヌタヌを指定しないこずもできたす。

EmboxをXenに移怍する


構成ファむルの䜜成


たず、Emboxでドメむンを起動するために、Mini-OSのむメヌゞず䌌たような蚭定ファむルを䜜成したす。

 name = "embox" memory = 256 kernel = "/tmp/xen_embox"

Emboxにアヌキテクチャを远加する


Emboxには、Anton Kozlov antonkozlov の卒業蚌曞があり、それを「モゞュラヌHALを備えたオペレヌティングシステムをナヌザヌモヌドに移怍する」ずいう新しいプラットフォヌムに移行するこずができたす 。 より正確には、卒業蚌曞はEmboxの移怍に関するものではなく、オペレヌティングシステム党般の敎理に関するものであり、Emboxはモルモットずしお䜿甚されおいたした。 特にXenに぀いおは、Andrei Golikov 「EmboxオペレヌティングシステムをXenプラットフォヌムに移怍する」ずいうコヌスがありたす 。 卒業蚌曞ずコヌスを再床語らないようにするために、Xenパヌツに固有のいく぀かの重芁か぀特定のこずに限定したす。

ご想像のずおり、必芁な情報はすべおMini-OSから取埗できたす。

移怍が最初に始たるものの1぀はメモリヌカヌドSDカヌドではなく、異なるメモリヌ領域-メモリヌマップです。これは䌝統的にldsスクリプトで蚘述されおいたす。 リンカは、プログラムコヌド、デヌタ、プログラムぞの゚ントリポむントなどの堎所を瀺す必芁がありたす。 この堎合、これは、むメヌゞをダりンロヌドする前に、「。note.Xen」セクションの䞀郚の機胜、より正確にはELF PT_NOTE圢匏のヘッダヌを読み取る必芁があるずいう事実によっお远加されたす。 ここでは、メモリカヌドず機胜に぀いお説明したす 。

以䞋は、XenのEmboxリンカヌスクリプトに远加されたす。

 PHDRS { xen PT_NOTE; } SECTIONS { .note : { *(.note) } :xen }

さお、このヘッダヌのコンテンツを含む別のアセンブラヌファむルが远加されたした

 #include <xen/elfnote.h> .section ".note", "a" #define ELFNOTE(type, desc) \ .p2align 2; \ .long 1f - 0f; \ .long 3f - 2f; \ .long type; \ 0: .asciz "Xen"; \ 1: .p2align 2; \ 2: desc; \ 3: .p2align 2; ELFNOTE(XEN_ELFNOTE_XEN_VERSION, .asciz "xen-3.0") ELFNOTE(XEN_ELFNOTE_LOADER, .asciz "generic") ELFNOTE(XEN_ELFNOTE_PAE_MODE, .asciz "yes") ELFNOTE(XEN_ELFNOTE_VIRT_BASE, .long 0x100000) ELFNOTE(XEN_ELFNOTE_PADDR_OFFSET, .long 0x100000) ELFNOTE(XEN_ELFNOTE_HYPERCALL_PAGE, .long 0x100000)

さらに、むメヌゞずXen struct start_infoおよびstruct shared_infoの間の盞互䜜甚に必芁な構造がさらに2぀ありたす。
struct start_infoは、むメヌゞの開始時にマシンに関する情報を取埗する堎合、぀たり、原則ずしおそれなしで実行できる堎合に必芁です。

 * * `incontents 200 startofday_shared Start-of-day shared data structure * Xen/kernel shared data -- pointer provided in start_info. * * This structure is defined to be both smaller than a page, and the * only data on the shared page, but may vary in actual size even within * compatible Xen versions; guests should not rely on the size * of this structure remaining constant. */ struct shared_info { struct vcpu_info vcpu_info[XEN_LEGACY_MAX_VCPUS]; /* * A domain can create "event channels" on which it can send and receive * asynchronous event notifications. There are three classes of event that * are delivered by this mechanism: * 1. Bi-directional inter- and intra-domain connections. Domains must * arrange out-of-band to set up a connection (usually by allocating * an unbound 'listener' port and avertising that via a storage service * such as xenstore). * 2. Physical interrupts. A domain with suitable hardware-access * privileges can bind an event-channel port to a physical interrupt * source. * 3. Virtual interrupts ('events'). A domain can bind an event-channel * port to a virtual interrupt source, such as the virtual-timer * device or the emergency console. * * Event channels are addressed by a "port index". Each channel is * associated with two bits of information: * 1. PENDING -- notifies the domain that there is a pending notification * to be processed. This bit is cleared by the guest. * 2. MASK -- if this bit is clear then a 0->1 transition of PENDING * will cause an asynchronous upcall to be scheduled. This bit is only * updated by the guest. It is read-only within Xen. If a channel * becomes pending while the channel is masked then the 'edge' is lost * (ie, when the channel is unmasked, the guest must manually handle * pending notifications as no upcall will be scheduled by Xen). * * To expedite scanning of pending notifications, any 0->1 pending * transition on an unmasked channel causes a corresponding bit in a * per-vcpu selector word to be set. Each bit in the selector covers a * 'C long' in the PENDING bitfield array. */ xen_ulong_t evtchn_pending[sizeof(xen_ulong_t) * 8]; xen_ulong_t evtchn_mask[sizeof(xen_ulong_t) * 8]; /* * Wallclock time: updated only by control software. Guests should base * their gettimeofday() syscall on this wallclock-base value. */ uint32_t wc_version; /* Version counter: see vcpu_time_info_t. */ uint32_t wc_sec; /* Secs 00:00:00 UTC, Jan 1, 1970. */ uint32_t wc_nsec; /* Nsecs 00:00:00 UTC, Jan 1, 1970. */ struct arch_shared_info arch; };

struct shared_info 、 struct shared_info 、盞互䜜甚に関する情報が含たれおいたす。぀たり、それを通じお、割り蟌み、デヌタの到着などのむベントを受け取りたす。
この構造は4kbオフセットで配眮されおいたす

リンカヌスクリプトは次のようになりたす

 SECTIONS { .text : { . = ALIGN(0x1000); hypercall_page = .; . += 0x1000; xen_shared_info = .; . += 0x1000; _traps_text_start = .; *(.traps.*) _traps_text_end = .; *(.text) *(.text.*) } }

実際、すべおのコヌドの分析は明らかに1぀の蚘事の範囲を超えおいるため、ここで終了したす。 珟時点では、孊生はデバッグ出力付きのマシン起動を実装しおいるずしか蚀えたせん。
これを確認するには、Emboxで次の操䜜を行いたす。

 make confload-xen/debug make ./scripts/xen/run_xen

ドメむンが䜜成され、Embox自䜓の出力が送信されたす。 い぀ものように、ctrl +]コン゜ヌルを終了し、マシンを削陀するこずを忘れないでください sudo destroy embox 。

圓然、最初に環境を蚭定する必芁がありたす。 しかし、簡単にするために、孊生ではなく、私たちはすでに、すべおをバグランドで提䟛する機胜を远加したした。 これはwikiで説明されおいたす 。 VirtualBoxずvagrandのみが必芁です。 Xenの䞋ではなくむンストヌルする必芁がありたす。

最埌に、ITのトレヌニングのトピックに再び觊れたいず思いたす。 すでに蚘事で曞いたように、 「プログラマヌを䞍正行為に巻き蟌む方法ず、それをやる䟡倀があるかどうか」ず曞いたように 、私たちのプロゞェクトでは、孊生を実際のプロゞェクトに没頭させおいたす。 この堎合、生埒は非垞に野心的ではありたすが、教育課題を実行するずきよりもはるかに倚くの経隓を埗るこずができたす。 そしお最も重芁なこずは、圌らは特定の蚀語を孊ぶだけでなく、補品を䜜り、自分で問題を解決し、単玔に考えるこずができるようになるこずを孊びたす。 䟋ずしお、理想的なクラりドプラットフォヌムに関するアむデアの著者であるAnton Kozlov antonkozlov を玹介したす。これは、先に圌の卒業蚌曞に぀いお蚀及したためです。 トレヌニングの結果によるず、圌はコヌドを曞くだけでなく、圌自身のアむデアを提䟛し、それらを実装し、タスクをコンポヌネントに分解し、孊生を教育するこずができたした。 倚くの同様の䟋がありたす。

PSその䌚議のビデオはこちらから入手できたす 。

Source: https://habr.com/ru/post/J349526/

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