qemu-run-trick/qemu-setup-and-run

   1 #!/bin/bash
   2 #
   3 # QEMU trick to dive user in his own home environment
   4 # as root in a virualized shadow of his own system
   5 #
   6 # (C) 2013 Pavel Pisa <pisa@cmp.felk.cvut.cz>
   7 #
   8 # THE TSCRIPT IS PROVIDED “AS IS” WITHOUT WARRANTY
   9 # OF ANY KIND, EITHER EXPRESSED OR IMPLIED.
  10 #
  11 # There is no limitation of scrip use, modification
  12 # and distribution or relicensing.
  13 #
  14 # Some used ideas are documented at CTU FEE A4M35OSP
  15 # excercises pages
  16 #   http://support.dce.felk.cvut.cz/osp/cviceni/2/
  17 #   http://support.dce.felk.cvut.cz/osp/cviceni/2-en/
  18 #
  19 # and Departemnt Of Control Engineering IT Wiki
  20 #   https://support.dce.felk.cvut.cz/
  21 #
  22
  23 QEMU=qemu-system-x86_64
  24 BUSYBOX=$(which busybox)
  25 RESIZE=$(which resize)
  26 KERNEL_VERSION=$(uname -r)
  27 KERNEL_IMAGE=/boot/vmlinuz-${KERNEL_VERSION}
  28 RAMDISK_ARCHIVE=ramdisk.cpio
  29 #GEN_INIT_CPIO=$(dirname $0)/gen_init_cpio
  30 INITRD_DIR=initrd_content
  31 MODULES_LIST="virtio virtio_ring virtio_pci virtio_net virtio_net fscache 9pnet 9pnet_virtio 9p aufs overlay"
  32 QEMU_MEMORY="-m 1024"
  33 QEMU_KVM_ENABLE="-enable-kvm"
  34 #QEMU_OUTPUT="-vga cirrus -serial null"
  35 QEMU_OUTPUT="-nographic -append console=ttyS0"
  36
  37 INITRD_DIR_ABS=$(readlink -f ${INITRD_DIR})
  38
  39 function libraries_for_binary()
  40 {
  41   ldd $1 | sed -n -e 's#^\t\(/[^ ]*\) .*$#\1#p' -e 's#^\t\([^ ]*\) => \([^ ]\+\) .*$#\2#p'
  42 }
  43
  44 function deep_copy()
  45 {
  46   src=$1
  47   tgt_dir=$2
  48
  49   while true ; do
  50     mkdir -p ${tgt_dir}/$(dirname ${src}) || return 1
  51     cp -v ${src} ${tgt_dir}/${src#/} || return 1
  52     cp -auv ${src} ${tgt_dir}/${src#/}
  53
  54     l=$(readlink ${src})
  55     if [ -z "$l" ] ; then
  56       return 0
  57     fi
  58     if [ ${l:0:1} != '/' ] ; then
  59       l=$(dirname ${src})/${l}
  60     fi
  61     src=${l}
  62   done
  63 }
  64
  65 function setup_initrd_content()
  66 {
  67   mkdir -p ${INITRD_DIR_ABS}
  68   mkdir -p ${INITRD_DIR_ABS}/bin
  69   mkdir -p ${INITRD_DIR_ABS}/etc/init.d
  70
  71   LIBS=$(libraries_for_binary ${BUSYBOX})
  72   if [ -n "${RESIZE}" ] ; then
  73     LIBS+=" "$(libraries_for_binary ${RESIZE})
  74   fi
  75
  76   LIBS="$(for i in ${LIBS} ; do echo $i ; done | sort -u)"
  77
  78   for i in ${LIBS}; do
  79     deep_copy ${i} ${INITRD_DIR_ABS}
  80   done
  81
  82   cp -a ${BUSYBOX} ${INITRD_DIR_ABS}/bin
  83   ( cd ${INITRD_DIR_ABS}/bin && ln -s busybox sh )
  84
  85   if [ -n "${RESIZE}" ] ; then
  86     cp -a ${RESIZE} ${INITRD_DIR_ABS}/bin
  87   fi
  88
  89
  90   for m in ${MODULES_LIST} ; do
  91     mf=$(find /lib/modules/${KERNEL_VERSION} -name ${m}.ko )
  92     if [ -n "${mf}" ] ; then
  93       mkdir -p "${INITRD_DIR_ABS}/$(dirname ${mf})"
  94       cp -a "${mf}" "${INITRD_DIR_ABS}/${mf#/}"
  95     else
  96       echo "Module ${m} not found"
  97     fi
  98   done
  99
 100   rootmnt=/mnt/root
 101   init=/sbin/init
 102   root_dir_list="/proc /sys /dev /mnt /mnt/root /mnt/rootbase /mnt/overlay /tmp"
 103
 104   (
 105     echo '#!/bin/sh'
 106     for d in $root_dir_list ; do
 107        echo "mkdir -p $d"
 108     done
 109
 110     cat <<EOF
 111 echo "Starting QEMU trick"
 112 if mount -t proc none /proc ; then
 113   echo "mount works directly"
 114   BINPR=""
 115 else
 116   echo "trying busybox mount"
 117   BINPR="/bin/busybox "
 118   if ! \${BINPR}mount -t proc none /proc ; then
 119     echo "mounting proc failed, cannot continue"
 120     sleep 10
 121     exit 1
 122   fi
 123 fi
 124 \${BINPR}mount -t sysfs none /sys
 125 \${BINPR}mount -t tmpfs none /dev
 126 \${BINPR}depmod
 127 EOF
 128     for m in ${MODULES_LIST} ; do
 129       echo modprobe $m
 130     done
 131     cat <<EOF
 132 \${BINPR}mdev -s
 133 if [ -e /bin/resize ] ; then
 134   \${BINPR}mv /dev/tty /dev/tty-backup
 135   \${BINPR}ln -s /dev/console /dev/tty
 136   /bin/resize >/tmp/term-size
 137   . /tmp/term-size
 138   \${BINPR}stty cols \$COLUMNS rows \$LINES
 139   \${BINPR}rm -f /dev/tty
 140   \${BINPR}mv /dev/tty-backup /dev/tty
 141 fi
 142 \${BINPR}mount -t 9p -o ro,trans=virtio,version=9p2000.u root /mnt/rootbase
 143 \${BINPR}mount -t tmpfs overlay /mnt/overlay
 144 \${BINPR}mkdir -p /mnt/overlay/data
 145
 146 echo "Ready to setup overlay"
 147 #sleep 5
 148 #/bin/sh
 149
 150 if grep -q aufs /proc/filesystems ; then
 151   echo "Using aufs to remap root"
 152   \${BINPR}mount -n -t aufs -o noxino,noatime,dirs=/mnt/overlay/data=rw:/mnt/rootbase=ro aufs-root ${rootmnt}
 153 else
 154   echo "Using overlay to remap root"
 155   \${BINPR}mkdir -p /mnt/overlay/work
 156   \${BINPR}mount -n -t overlay -o upperdir=/mnt/overlay/data,workdir=/mnt/overlay/work,lowerdir=/mnt/rootbase overlay-root ${rootmnt}
 157 fi
 158
 159 \${BINPR}mount -n -o move /dev ${rootmnt}/dev
 160 \${BINPR}mount -n -o move /sys ${rootmnt}/sys
 161 \${BINPR}mount -n -o move /proc ${rootmnt}/proc
 162 \${BINPR}mount -t 9p -o trans=virtio,version=9p2000.u home ${rootmnt}/home
 163 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/root
 164 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/tmp
 165 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/run
 166 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/var/log
 167 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/var/tmp
 168
 169 \${BINPR}rm -f ${rootmnt}/var/lib/urandom/random-seed
 170 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/shadow
 171 echo >${rootmnt}/etc/shadow
 172 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/ssh
 173 \${BINPR}mkdir ${rootmnt}/etc/ssh
 174
 175 \${BINPR}rm -f ${rootmnt}/etc/rc2.d/* ${rootmnt}/etc/rc3.d/* ${rootmnt}/etc/rc4.d/* ${rootmnt}/etc/rc5.d/*
 176
 177 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/fstab.d ${rootmnt}/etc/fstab
 178 echo >${rootmnt}/etc/fstab
 179
 180 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/var/lib/dpkg/lock ${rootmnt}/var/lib/apt/lists/lock ${rootmnt}/var/cache/apt/archives/lock
 181 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/apt/apt.conf.d/*etckeeper ${rootmnt}/var/lib/dpkg/triggers/Lock
 182
 183 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/network/interfaces.d ${rootmnt}/etc/network/interfaces
 184 echo "auto lo eth0" >${rootmnt}/etc/network/interfaces
 185 echo "iface lo inet loopback" >>${rootmnt}/etc/network/interfaces
 186 echo "iface eth0 inet dhcp" >>${rootmnt}/etc/network/interfaces
 187
 188 if  [ -e ${rootmnt}/bin/bash ] ; then
 189   shell=/bin/bash
 190 else
 191   shell=/bin/sh
 192 fi
 193
 194 \${BINPR}mv ${rootmnt}/etc/inittab ${rootmnt}/etc/inittab.orig
 195 \${BINPR}cp ${rootmnt}/etc/inittab.orig ${rootmnt}/etc/inittab
 196 \${BINPR}sed -i -e '/\/sbin\/.*getty/d' ${rootmnt}/etc/inittab
 197 #echo "1:2345:respawn:/bin/sh" >>${rootmnt}/etc/inittab
 198 #echo "T0:1234:respawn:/bin/sh" >>${rootmnt}/etc/inittab
 199
 200 echo "1:2345:respawn:/sbin/agetty -n -l \${shell} -o '-l' tty1 38400 linux" >>${rootmnt}/etc/inittab
 201 echo "2:23:respawn:/sbin/agetty -n -l \${shell} -o '-l' tty2 38400 linux" >>${rootmnt}/etc/inittab
 202 echo "T0:23:respawn:/sbin/agetty -n -l \${shell} -o '-l' -L ttyS0 9600 xterm" >>${rootmnt}/etc/inittab
 203
 204 cd ${rootmnt}
 205 echo "Ready to proceed by pivot_root"
 206 #sleep 5
 207 #/bin/sh
 208
 209 #mkdir -p ${rootmnt}/overlay/pivot
 210 #pivot_root . overlay/pivot
 211 #exec chroot . sbin/init
 212 exec \${BINPR}switch_root ${rootmnt} /sbin/init
 213 EOF
 214
 215   ) >${INITRD_DIR_ABS}/init
 216
 217   chmod 755 ${INITRD_DIR_ABS}/init
 218
 219   return 0
 220 }
 221
 222 function build_initrd_gen_init_cpio()
 223 {
 224
 225   (
 226     cat <<EOF
 227 dir /dev 755 0 0
 228 nod /dev/tty0 644 0 0 c 4 0
 229 nod /dev/tty1 644 0 0 c 4 1
 230 nod /dev/tty2 644 0 0 c 4 2
 231 nod /dev/tty3 644 0 0 c 4 3
 232 nod /dev/tty4 644 0 0 c 4 4
 233 #slink /init bin/busybox 700 0 0
 234 dir /proc 755 0 0
 235 dir /sys 755 0 0
 236 dir /mnt 755 0 0
 237 dir /mnt/root 755 0 0
 238 dir /mnt/rootbase 755 0 0
 239 dir /mnt/overlay 755 0 0
 240 EOF
 241     find ${INITRD_DIR} -mindepth 1 -type d -printf "dir /%P %m 0 0\n"
 242     find ${INITRD_DIR} -type f -printf "file /%P %p %m 0 0\n"
 243     find ${INITRD_DIR} -type l -printf "slink /%P %l %m 0 0\n"
 244   ) > filelist
 245
 246   $GEN_INIT_CPIO filelist | gzip > ${RAMDISK_ARCHIVE}
 247
 248   return 0
 249 }
 250
 251 function build_initrd_cpio()
 252 {
 253   ( cd ${INITRD_DIR_ABS} && find . | cpio --quiet -H newc -o  ) | gzip -9 > ${RAMDISK_ARCHIVE}
 254 }
 255
 256 function run_virt_system()
 257 {
 258   $QEMU ${QEMU_KVM_ENABLE} \
 259         -kernel ${KERNEL_IMAGE} \
 260         -initrd ${RAMDISK_ARCHIVE} ${QEMU_MEMORY} \
 261         -virtfs local,path=/,security_model=none,mount_tag=root \
 262         -virtfs local,path=/home,security_model=none,mount_tag=home \
 263         -net nic,macaddr=be:be:be:10:00:01,model=virtio,vlan=0 \
 264         -net user,vlan=0 \
 265         ${QEMU_OUTPUT}
 266
 267 #     -chardev can,id=canbus0,port=can0
 268 #     -device pci-can,chardev=canbus0,model=SJA1000
 269 #     -device apohw -vga cirrus
 270 #     -device mf624,port=55555
 271
 272   return $?
 273 }
 274
 275 function clean_setup()
 276 {
 277   rm -rf ${RAMDISK_ARCHIVE} filelist ${INITRD_DIR_ABS}
 278 }
 279
 280 if [ "$(whoami)" == "root" ] ; then
 281   echo "$0: !!! TOO DANGEROUS TO RUN AS ROOT !!!"
 282   exit 1;
 283 fi
 284
 285 clean_setup || exit 1
 286 echo "=== setup_initrd_content ==="
 287 setup_initrd_content || exit 1
 288 echo "=== build_initrd ==="
 289 if [ -n "${GEN_INIT_CPIO}" ] ; then
 290   build_initrd_gen_init_cpio || exit 1
 291 else
 292   build_initrd_cpio || exit 1
 293 fi
 294 echo "=== run_virt_system ==="
 295 run_virt_system || exit 1