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