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

   1 #!/bin/bash
   2 #
   3 # QEMU trick to dive user in his own hoe 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 -av ${src} ${tgt_dir}/${src#/} || \
  52     cp -v ${src} ${tgt_dir}/${src#/} || return 1
  53
  54
  55     l=$(readlink ${src})
  56     if [ -z "$l" ] ; then
  57       return 0
  58     fi
  59     if [ ${l:0:1} != '/' ] ; then
  60       l=$(dirname ${src})/${l}
  61     fi
  62     src=${l}
  63   done
  64 }
  65
  66 function setup_initrd_content()
  67 {
  68   mkdir -p ${INITRD_DIR_ABS}
  69   mkdir -p ${INITRD_DIR_ABS}/bin
  70   mkdir -p ${INITRD_DIR_ABS}/etc/init.d
  71
  72   LIBS=$(libraries_for_binary ${BUSYBOX})
  73   if [ -n "${RESIZE}" ] ; then
  74     LIBS+=" "$(libraries_for_binary ${RESIZE})
  75   fi
  76
  77   LIBS="$(for i in ${LIBS} ; do echo $i ; done | sort -u)"
  78
  79   for i in ${LIBS}; do
  80     deep_copy ${i} ${INITRD_DIR_ABS}
  81   done
  82
  83   cp -a ${BUSYBOX} ${INITRD_DIR_ABS}/bin
  84   ( cd ${INITRD_DIR_ABS}/bin && ln -s busybox sh )
  85
  86   if [ -n "${RESIZE}" ] ; then
  87     cp -a ${RESIZE} ${INITRD_DIR_ABS}/bin
  88   fi
  89
  90
  91   for m in ${MODULES_LIST} ; do
  92     mf=$(find /lib/modules/${KERNEL_VERSION} -name ${m}.ko )
  93     if [ -n "${mf}" ] ; then
  94       mkdir -p "${INITRD_DIR_ABS}/$(dirname ${mf})"
  95       cp -a "${mf}" "${INITRD_DIR_ABS}/${mf#/}"
  96     else
  97       echo "Module ${m} not found"
  98     fi
  99   done
 100
 101   rootmnt=/mnt/root
 102   init=/sbin/init
 103   root_dir_list="/proc /sys /dev /mnt /mnt/root /mnt/rootbase /mnt/overlay /tmp"
 104
 105   (
 106     echo '#!/bin/sh'
 107     for d in $root_dir_list ; do
 108        echo "mkdir -p $d"
 109     done
 110
 111     cat <<EOF
 112 echo "Starting QEMU trick"
 113 if mount -t proc none /proc ; then
 114   echo "mount works directly"
 115   BINPR=""
 116 else
 117   echo "trying busybox mount"
 118   BINPR="/bin/busybox "
 119   if ! \${BINPR}mount -t proc none /proc ; then
 120     echo "mounting proc failed, cannot continue"
 121     sleep 10
 122     exit 1
 123   fi
 124 fi
 125 \${BINPR}mount -t sysfs none /sys
 126 \${BINPR}mount -t tmpfs none /dev
 127 \${BINPR}depmod
 128 EOF
 129     for m in ${MODULES_LIST} ; do
 130       echo modprobe $m
 131     done
 132     cat <<EOF
 133 \${BINPR}mdev -s
 134 if [ -e /bin/resize ] ; then
 135   \${BINPR}mv /dev/tty /dev/tty-backup
 136   \${BINPR}ln -s /dev/console /dev/tty
 137   /bin/resize >/tmp/term-size
 138   . /tmp/term-size
 139   \${BINPR}stty cols \$COLUMNS rows \$LINES
 140   \${BINPR}rm -f /dev/tty
 141   \${BINPR}mv /dev/tty-backup /dev/tty
 142 fi
 143 \${BINPR}mount -t 9p -o ro,trans=virtio,version=9p2000.u root /mnt/rootbase
 144 \${BINPR}mount -t tmpfs overlay /mnt/overlay
 145 \${BINPR}mkdir -p /mnt/overlay/data
 146
 147 echo "Ready to setup overlay"
 148 #sleep 5
 149 #/bin/sh
 150
 151 if grep -q aufs /proc/filesystems ; then
 152   echo "Using aufs to remap root"
 153   \${BINPR}mount -n -t aufs -o noxino,noatime,dirs=/mnt/overlay/data=rw:/mnt/rootbase=ro aufs-root ${rootmnt}
 154 else
 155   echo "Using overlay to remap root"
 156   \${BINPR}mkdir -p /mnt/overlay/work
 157   \${BINPR}mount -n -t overlay -o upperdir=/mnt/overlay/data,workdir=/mnt/overlay/work,lowerdir=/mnt/rootbase overlay-root ${rootmnt}
 158 fi
 159
 160 \${BINPR}mount -n -o move /dev ${rootmnt}/dev
 161 \${BINPR}mount -n -o move /sys ${rootmnt}/sys
 162 \${BINPR}mount -n -o move /proc ${rootmnt}/proc
 163 \${BINPR}mount -t 9p -o trans=virtio,version=9p2000.u home ${rootmnt}/home
 164 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/root
 165 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/tmp
 166 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/run
 167 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/var/log
 168 \${BINPR}mount -t tmpfs none ${rootmnt}/var/tmp
 169
 170 \${BINPR}rm -f ${rootmnt}/var/lib/urandom/random-seed
 171 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/shadow
 172 echo >${rootmnt}/etc/shadow
 173 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/ssh
 174 \${BINPR}mkdir ${rootmnt}/etc/ssh
 175
 176 \${BINPR}rm -f ${rootmnt}/etc/rc2.d/* ${rootmnt}/etc/rc3.d/* ${rootmnt}/etc/rc4.d/* ${rootmnt}/etc/rc5.d/*
 177
 178 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/fstab.d ${rootmnt}/etc/fstab
 179 echo >${rootmnt}/etc/fstab
 180
 181 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/var/lib/dpkg/lock ${rootmnt}/var/lib/apt/lists/lock ${rootmnt}/var/cache/apt/archives/lock
 182 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/apt/apt.conf.d/*etckeeper ${rootmnt}/var/lib/dpkg/triggers/Lock
 183
 184 \${BINPR}rm -rf ${rootmnt}/etc/network/interfaces.d ${rootmnt}/etc/network/interfaces
 185 echo "auto lo eth0" >${rootmnt}/etc/network/interfaces
 186 echo "iface lo inet loopback" >>${rootmnt}/etc/network/interfaces
 187 echo "iface eth0 inet dhcp" >>${rootmnt}/etc/network/interfaces
 188
 189 if  [ -e ${rootmnt}/bin/bash ] ; then
 190   shell=/bin/bash
 191 else
 192   shell=/bin/sh
 193 fi
 194
 195 \${BINPR}mv ${rootmnt}/etc/inittab ${rootmnt}/etc/inittab.orig
 196 \${BINPR}cp ${rootmnt}/etc/inittab.orig ${rootmnt}/etc/inittab
 197 \${BINPR}sed -i -e '/\/sbin\/.*getty/d' ${rootmnt}/etc/inittab
 198 #echo "1:2345:respawn:/bin/sh" >>${rootmnt}/etc/inittab
 199 #echo "T0:1234:respawn:/bin/sh" >>${rootmnt}/etc/inittab
 200
 201 echo "1:2345:respawn:/sbin/agetty -n -l \${shell} -o '-l' tty1 38400 linux" >>${rootmnt}/etc/inittab
 202 echo "2:23:respawn:/sbin/agetty -n -l \${shell} -o '-l' tty2 38400 linux" >>${rootmnt}/etc/inittab
 203 echo "T0:23:respawn:/sbin/agetty -n -l \${shell} -o '-l' -L ttyS0 9600 xterm" >>${rootmnt}/etc/inittab
 204
 205 cd ${rootmnt}
 206 echo "Ready to proceed by pivot_root"
 207 #sleep 5
 208 #/bin/sh
 209
 210 #mkdir -p ${rootmnt}/overlay/pivot
 211 #pivot_root . overlay/pivot
 212 #exec chroot . sbin/init
 213 exec switch_root ${rootmnt} /sbin/init
 214 EOF
 215
 216   ) >${INITRD_DIR_ABS}/init
 217
 218   chmod 755 ${INITRD_DIR_ABS}/init
 219
 220   return 0
 221 }
 222
 223 function build_initrd_gen_init_cpio()
 224 {
 225
 226   (
 227     cat <<EOF
 228 dir /dev 755 0 0
 229 nod /dev/tty0 644 0 0 c 4 0
 230 nod /dev/tty1 644 0 0 c 4 1
 231 nod /dev/tty2 644 0 0 c 4 2
 232 nod /dev/tty3 644 0 0 c 4 3
 233 nod /dev/tty4 644 0 0 c 4 4
 234 #slink /init bin/busybox 700 0 0
 235 dir /proc 755 0 0
 236 dir /sys 755 0 0
 237 dir /mnt 755 0 0
 238 dir /mnt/root 755 0 0
 239 dir /mnt/rootbase 755 0 0
 240 dir /mnt/overlay 755 0 0
 241 EOF
 242     find ${INITRD_DIR} -mindepth 1 -type d -printf "dir /%P %m 0 0\n"
 243     find ${INITRD_DIR} -type f -printf "file /%P %p %m 0 0\n"
 244     find ${INITRD_DIR} -type l -printf "slink /%P %l %m 0 0\n"
 245   ) > filelist
 246
 247   $GEN_INIT_CPIO filelist | gzip > ${RAMDISK_ARCHIVE}
 248
 249   return 0
 250 }
 251
 252 function build_initrd_cpio()
 253 {
 254   ( cd ${INITRD_DIR_ABS} && find . | cpio --quiet -H newc -o  ) | gzip -9 > ${RAMDISK_ARCHIVE}
 255 }
 256
 257 function run_virt_system()
 258 {
 259   $QEMU ${QEMU_KVM_ENABLE} \
 260         -kernel ${KERNEL_IMAGE} \
 261         -initrd ${RAMDISK_ARCHIVE} ${QEMU_MEMORY} \
 262         -virtfs local,path=/,security_model=none,mount_tag=root \
 263         -virtfs local,path=/home,security_model=none,mount_tag=home \
 264         -net nic,macaddr=be:be:be:10:00:01,model=virtio,vlan=0 \
 265         -net user,vlan=0 \
 266         ${QEMU_OUTPUT}
 267
 268 #     -chardev can,id=canbus0,port=can0
 269 #     -device pci-can,chardev=canbus0,model=SJA1000
 270 #     -device apohw -vga cirrus
 271 #     -device mf624,port=55555
 272
 273   return $?
 274 }
 275
 276 function clean_setup()
 277 {
 278   rm -rf ${RAMDISK_ARCHIVE} filelist ${INITRD_DIR_ABS}
 279 }
 280
 281 if [ "$(whoami)" == "root" ] ; then
 282   echo "$0: !!! TOO DANGEROUS TO RUN AS ROOT !!!"
 283   exit 1;
 284 fi
 285
 286 clean_setup || exit 1
 287 echo "=== setup_initrd_content ==="
 288 setup_initrd_content || exit 1
 289 echo "=== build_initrd ==="
 290 if [ -n "${GEN_INIT_CPIO}" ] ; then
 291   build_initrd_gen_init_cpio || exit 1
 292 else
 293   build_initrd_cpio || exit 1
 294 fi
 295 echo "=== run_virt_system ==="
 296 run_virt_system || exit 1