
Linux-Kernel 4.1.15-Quellcode mit Schwerpunkt auf CVE-2023-4128, für Schwachstellenanalyse und pädagogisches Studium der Kernel-Sicherheit.
Linux-Kernel Version 4.x http://kernel.org/
Dies sind die Versionshinweise für Linux Version 4. Lesen Sie sie sorgfältig, denn sie erklären, worum es geht, wie der Kernel installiert wird und was zu tun ist, falls etwas schiefgeht.
WAS IST LINUX?
Linux ist ein Klon des Betriebssystems Unix, der von Grund auf von Linus Torvalds mit Unterstützung eines lose verbundenen Teams von Hackern aus dem gesamten Netz geschrieben wurde. Es zielt auf die Einhaltung von POSIX und der Single UNIX Specification ab.
Es verfügt über alle Funktionen, die man von einem modernen vollwertigen Unix erwartet, einschließlich echtem Multitasking, virtuellem Speicher, gemeinsamen Bibliotheken, Demand Loading, gemeinsamen Copy-on-Write-Ausführbaren, ordnungsgemäßer Speicherverwaltung und Multistack-Netzwerk inklusive IPv4 und IPv6.
Es wird unter der GNU General Public License vertrieben – siehe die begleitende COPYING-Datei für weitere Details.
AUF WELCHER HARDWARE LÄUFT ES?
Obwohl ursprünglich für 32-Bit-x86-basierte PCs (386 oder höher) entwickelt, läuft Linux heute auf (mindestens) den Architekturen Compaq Alpha AXP, Sun SPARC und UltraSPARC, Motorola 68000, PowerPC, PowerPC64, ARM, Hitachi SuperH, Cell, IBM S/390, MIPS, HP PA-RISC, Intel IA-64, DEC VAX, AMD x86-64, AXIS CRIS, Xtensa, Tilera TILE, AVR32 und Renesas M32R.
Linux ist leicht auf die meisten 32- oder 64-Bit-Allzweck-Architekturen portierbar, sofern sie eine seitenweise Speicherverwaltungseinheit (PMMU) und eine Portierung des GNU C Compilers (gcc) (Teil der GNU Compiler Collection, GCC) besitzen. Linux wurde auch auf eine Reihe von Architekturen ohne PMMU portiert, wobei die Funktionalität dann natürlich etwas eingeschränkt ist. Linux wurde auch auf sich selbst portiert. Sie können den Kernel jetzt als Benutzeranwendung ausführen – dies wird als UserMode Linux (UML) bezeichnet.
DOKUMENTATION:
Es gibt eine Vielzahl von Dokumentationen, sowohl in elektronischer Form im Internet als auch in Büchern, sowohl Linux-spezifisch als auch zu allgemeinen UNIX-Fragen. Ich empfehle, in den Dokumentationsverzeichnissen auf jeder Linux-FTP-Site nach den LDP-Büchern (Linux Documentation Project) zu suchen. Diese README ist nicht als Dokumentation des Systems gedacht – es gibt viel bessere Quellen.
Es gibt verschiedene README-Dateien im Unterverzeichnis Documentation/: Diese enthalten normalerweise kernel-spezifische Installationshinweise für einige Treiber, zum Beispiel. Siehe Documentation/00-INDEX für eine Liste, was in jeder Datei enthalten ist. Bitte lesen Sie die Changes-Datei, da sie Informationen über Probleme enthält, die durch die Aktualisierung Ihres Kernels entstehen können.
Das Unterverzeichnis Documentation/DocBook/ enthält mehrere Anleitungen für Kernel-Entwickler und -Benutzer. Diese Anleitungen können in verschiedenen Formaten ausgegeben werden: PostScript (.ps), PDF, HTML und Manpages, unter anderem. Nach der Installation rendern "make psdocs", "make pdfdocs", "make htmldocs" oder "make mandocs" die Dokumentation im gewünschten Format.
INSTALLATION DER KERNEL-QUELLEN:
Wenn Sie die vollständigen Quellen installieren, legen Sie das Kernel-Tarball in ein Verzeichnis, in dem Sie Schreibrechte haben (z.B. Ihr Home-Verzeichnis) und entpacken Sie es:
xz -cd linux-4.X.tar.xz | tar xvf -
Ersetzen Sie "X" durch die Versionsnummer des neuesten Kernels.
Verwenden Sie NICHT den Bereich /usr/src/linux! Dieser Bereich enthält einen (normalerweise unvollständigen) Satz von Kernel-Headern, die von den Bibliotheks-Header-Dateien verwendet werden. Sie sollten mit der Bibliothek übereinstimmen und nicht durch das jeweilige Kernel-des-Tages durcheinander gebracht werden.
Sie können auch zwischen 4.x-Versionen durch Patchen aktualisieren. Patches werden im xz-Format verteilt. Um durch Patchen zu installieren, holen Sie alle neueren Patch-Dateien, wechseln Sie in das oberste Verzeichnis der Kernel-Quellen (linux-4.X) und führen Sie aus:
xz -cd ../patch-4.x.xz | patch -p1
Ersetzen Sie "x" für alle Versionen, die größer als die Version "X" Ihres aktuellen Quellbaums sind, der Reihe nach, und alles sollte funktionieren. Sie möchten möglicherweise die Sicherungsdateien (some-file-name~ oder some-file-name.orig) entfernen und sicherstellen, dass keine fehlgeschlagenen Patches vorhanden sind (some-file-name# oder some-file-name.rej). Falls vorhanden, haben entweder Sie oder ich einen Fehler gemacht.
Im Gegensatz zu Patches für die 4.x-Kernel sind Patches für die 4.x.y-Kernel (auch als -stable-Kernel bekannt) nicht inkrementell, sondern werden direkt auf den Basis-4.x-Kernel angewendet. Wenn Ihr Basis-Kernel beispielsweise 4.0 ist und Sie den 4.0.3-Patch anwenden möchten, müssen Sie nicht zuerst die Patches 4.0.1 und 4.0.2 anwenden. Wenn Sie Kernel-Version 4.0.2 ausführen und zu 4.0.3 springen möchten, müssen Sie zuerst den 4.0.2-Patch rückgängig machen (d.h. patch -R) bevor Sie den 4.0.3-Patch anwenden. Mehr dazu finden Sie in Documentation/applying-patches.txt
Alternativ kann das Skript patch-kernel verwendet werden, um diesen Prozess zu automatisieren. Es ermittelt die aktuelle Kernel-Version und wendet alle gefundenen Patches an.
linux/scripts/patch-kernel linux
Das erste Argument im obigen Befehl ist der Speicherort der Kernel-Quellen. Patche werden aus dem aktuellen Verzeichnis angewendet, aber ein alternatives Verzeichnis kann als zweites Argument angegeben werden.
Stellen Sie sicher, dass keine veralteten .o-Dateien und Abhängigkeiten herumliegen:
cd linux make mrproper
Sie sollten nun die Quellen korrekt installiert haben.
SOFTWARE-ANFORDERUNGEN
Das Kompilieren und Ausführen der 4.x-Kernel erfordert aktuelle Versionen verschiedener Softwarepakete. Konsultieren Sie Documentation/Changes für die erforderlichen Mindestversionsnummern und wie Sie Updates für diese Pakete erhalten. Seien Sie gewarnt, dass die Verwendung übermäßig alter Versionen dieser Pakete indirekte Fehler verursachen kann, die sehr schwer zu verfolgen sind. Gehen Sie also nicht davon aus, dass Sie Pakete einfach aktualisieren können, wenn während des Builds oder Betriebs offensichtliche Probleme auftreten.
BUILD-VERZEICHNIS FÜR DEN KERNEL:
Beim Kompilieren des Kernels werden alle Ausgabedateien standardmäßig zusammen mit dem Kernel-Quellcode gespeichert. Mit der Option "make O=output/dir" können Sie einen alternativen Ort für die Ausgabedateien (einschließlich .config) angeben. Beispiel:
Kernel-Quellcode: /usr/src/linux-4.X
Build-Verzeichnis: /home/name/build/kernel
Um den Kernel zu konfigurieren und zu bauen, verwenden Sie:
cd /usr/src/linux-4.X
make O=/home/name/build/kernel menuconfig
make O=/home/name/build/kernel
sudo make O=/home/name/build/kernel modules_install install
Bitte beachten Sie: Wenn die Option 'O=output/dir' verwendet wird, muss sie für alle make-Aufrufe verwendet werden.
KONFIGURIEREN DES KERNELS:
Überspringen Sie diesen Schritt nicht, selbst wenn Sie nur eine kleinere Version aktualisieren. In jeder Version werden neue Konfigurationsoptionen hinzugefügt, und es treten seltsame Probleme auf, wenn die Konfigurationsdateien nicht wie erwartet eingerichtet sind. Wenn Sie Ihre vorhandene Konfiguration mit minimalem Aufwand auf eine neue Version übertragen möchten, verwenden Sie "make oldconfig", das Sie nur nach den Antworten auf neue Fragen fragt.
Alternative Konfigurationsbefehle sind:
"make config" Einfache Textoberfläche.
"make menuconfig" Textbasierte Farbmenüs, Radiolisten und Dialoge.
"make nconfig" Verbesserte textbasierte Farbmenüs.
"make xconfig" X-Windows (Qt) basiertes Konfigurationswerkzeug.
"make gconfig" X-Windows (Gtk) basiertes Konfigurationswerkzeug.
"make oldconfig" Standardmäßig alle Fragen basierend auf dem Inhalt Ihrer vorhandenen ./.config-Datei und Nachfragen nach neuen Konfigurationssymbolen.
"make silentoldconfig" Wie oben, vermeidet jedoch das Überladen des Bildschirms mit bereits beantworteten Fragen. Aktualisiert zusätzlich die Abhängigkeiten.
"make olddefconfig" Wie oben, setzt aber neue Symbole auf ihre Standardwerte ohne Rückfrage.
"make defconfig" Erstellt eine ./.config-Datei unter Verwendung der Standard-Symbolwerte entweder von arch/$ARCH/defconfig oder arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig, abhängig von der Architektur.
"make ${PLATFORM}_defconfig" Erstellt eine ./.config-Datei unter Verwendung der Standard-Symbolwerte von arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig. Verwenden Sie "make help", um eine Liste aller verfügbaren Plattformen Ihrer Architektur zu erhalten.
"make allyesconfig" Erstellt eine ./.config-Datei, indem Symbolwerte so weit wie möglich auf 'y' gesetzt werden.
"make allmodconfig" Erstellt eine ./.config-Datei, indem Symbolwerte so weit wie möglich auf 'm' gesetzt werden.
"make allnoconfig" Erstellt eine ./.config-Datei, indem Symbolwerte so weit wie möglich auf 'n' gesetzt werden.
"make randconfig" Erstellt eine ./.config-Datei, indem Symbolwerte auf zufällige Werte gesetzt werden.
"make localmodconfig" Erstellt eine Konfiguration basierend auf der aktuellen Konfiguration und den geladenen Modulen (lsmod). Deaktiviert jede Moduloption, die für die geladenen Module nicht benötigt wird.
Um eine localmodconfig für einen anderen Rechner
zu erstellen, speichern Sie das lsmod dieses
Rechners in einer Datei und übergeben Sie es als
LSMOD-Parameter.
target$ lsmod > /tmp/mylsmod
target$ scp /tmp/mylsmod host:/tmp
host$ make LSMOD=/tmp/mylsmod localmodconfig
Das obige funktioniert auch beim Cross-Compilieren.
"make localyesconfig" Ähnlich wie localmodconfig, nur dass es alle Moduloptionen in eingebaute (=y) Optionen umwandelt.
Weitere Informationen zur Verwendung der Linux-Kernel-Konfigurationswerkzeuge finden Sie in Documentation/kbuild/kconfig.txt.
HINWEISE zu "make config":
Unnötige Treiber machen den Kernel größer und können unter bestimmten Umständen zu Problemen führen: Das Sondieren nach einer nicht vorhandenen Controller-Karte kann Ihre anderen Controller verwirren.
Das Kompilieren des Kernels mit auf höher als 386 gesetztem "Prozessortyp" führt zu einem Kernel, der NICHT auf einem 386 funktioniert. Der Kernel erkennt dies beim Booten und gibt auf.
Ein Kernel mit integrierter Mathematik-Emulation wird den Koprozessor trotzdem verwenden, falls vorhanden: Die Mathematik- Emulation wird in diesem Fall einfach nie genutzt. Der Kernel wird etwas größer, funktioniert aber auf verschiedenen Maschinen, unabhängig davon, ob sie einen mathematischen Koprozessor haben oder nicht.
Die Konfigurationsdetails des "Kernel Hacking" führen normalerweise zu einem größeren oder langsameren Kernel (oder beidem) und können den Kernel sogar weniger stabil machen, indem einige Routinen konfiguriert werden, die aktiv versuchen, schlechten Code zu zerstören, um Kernel-Probleme zu finden (kmalloc()). Daher sollten Sie die Fragen zu "Entwicklung", "experimentell" oder "Debugging"- Funktionen wahrscheinlich mit 'n' beantworten.
KOMPILIEREN DES KERNELS:
Stellen Sie sicher, dass mindestens gcc 3.2 verfügbar ist. Weitere Informationen finden Sie in Documentation/Changes.
Bitte beachten Sie, dass Sie mit diesem Kernel weiterhin a.out- Benutzerprogramme ausführen können.
Führen Sie "make" aus, um ein komprimiertes Kernel-Image zu erstellen. Es ist auch möglich, "make install" auszuführen, wenn lilo installiert ist, um den Kernel-Makefiles zu entsprechen, aber Sie sollten zuerst Ihre spezielle lilo-Konfiguration überprüfen.
Für die eigentliche Installation müssen Sie root sein, aber keiner der normalen Build-Schritte sollte das erfordern. Nehmen Sie den Namen root nicht unnötig in den Mund.
Wenn Sie Teile des Kernels als `module' konfiguriert haben, müssen Sie auch "make modules_install" ausführen.
Ausführliche Kernel-Kompilierungs-/Build-Ausgabe:
Normalerweise läuft das Kernel-Build-System in einem relativ ruhigen Modus (aber nicht völlig still). Manchmal müssen Sie oder andere Kernel-Entwickler jedoch Kompilierungs-, Link- oder andere Befehle genau so sehen, wie sie ausgeführt werden. Verwenden Sie dazu den "verbose"-Build-Modus. Dies geschieht durch Einfügen von "V=1" in den "make"-Befehl. Z.B.:
make V=1 all
Um das Build-System auch den Grund für den Neubau jedes Ziels mitteilen zu lassen, verwenden Sie "V=2". Der Standardwert ist "V=0".
Behalten Sie einen Sicherungskernel zur Hand, falls etwas schiefgeht. Dies gilt besonders für Entwicklungsversionen, da jede neue Version neuen Code enthält, der nicht debuggt wurde. Stellen Sie sicher, dass Sie auch eine Sicherung der zu diesem Kernel gehörenden Module aufbewahren. Wenn Sie einen neuen Kernel mit derselben Versionsnummer wie Ihr funktionierender Kernel installieren, erstellen Sie eine Sicherung Ihres Module-Verzeichnisses, bevor Sie "make modules_install" ausführen.
Alternativ können Sie vor dem Kompilieren die Kernel-Konfigurationsoption "LOCALVERSION" verwenden, um einen eindeutigen Suffix an die reguläre Kernel-Version anzuhängen. LOCALVERSION kann im Menü "General Setup" gesetzt werden.
Um Ihren neuen Kernel zu booten, müssen Sie das Kernel-Image (z.B. .../linux/arch/i386/boot/bzImage nach der Kompilierung) an den Ort kopieren, an dem sich Ihr reguläres bootfähiges Kernel- Image befindet.
Das Booten eines Kernels direkt von einer Diskette ohne die Hilfe eines Bootloaders wie LILO wird nicht mehr unterstützt.
Wenn Sie Linux von der Festplatte booten, verwenden Sie wahrscheinlich LILO, das das in der Datei /etc/lilo.conf angegebene Kernel-Image verwendet. Die Kernel-Image-Datei ist normalerweise /vmlinuz, /boot/vmlinuz, /bzImage oder /boot/bzImage. Um den neuen Kernel zu verwenden, speichern Sie eine Kopie des alten Images und kopieren Sie das neue Image über das alte. Dann MÜSSEN SIE LILO NEU AUSFÜHREN, um die Ladezuordnung zu aktualisieren!! Wenn Sie dies nicht tun, können Sie das neue Kernel-Image nicht booten.
Die Neuinstallation von LILO erfolgt normalerweise durch Ausführen von /sbin/lilo. Sie können /etc/lilo.conf bearbeiten, um einen Eintrag für Ihr altes Kernel-Image (z.B. /vmlinux.old) anzugeben, falls das neue nicht funktioniert. Weitere Informationen finden Sie in der LILO-Dokumentation.
Nach der Neuinstallation von LILO sollte alles bereit sein. Fahren Sie das System herunter, starten Sie neu und genießen Sie es!
Wenn Sie jemals das Standard-Root-Gerät, den Videomodus, die Ramdisk-Größe usw. im Kernel-Image ändern müssen, verwenden Sie das Programm 'rdev' (oder alternativ die LILO-Boot-Optionen, wenn angemessen). Keine Notwendigkeit, den Kernel neu zu kompilieren, um diese Parameter zu ändern.
Starten Sie mit dem neuen Kernel neu und genießen Sie es.
FALLS ETWAS SCHIEFGEHT:
Wenn Sie Probleme haben, die auf Kernel-Fehler zurückzuführen scheinen, überprüfen Sie bitte die Datei MAINTAINERS, um zu sehen, ob es eine bestimmte Person gibt, die mit dem Teil des Kernels verbunden ist, mit dem Sie Schwierigkeiten haben. Wenn dort niemand aufgeführt ist, mailen Sie sie am besten an mich ([email protected]) und möglicherweise an eine andere relevante Mailingliste oder an die Newsgroup.
Geben Sie in allen Fehlerberichten bitte an, über welchen Kernel Sie sprechen, wie das Problem zu reproduzieren ist und wie Ihre Einrichtung aussieht (verwenden Sie Ihren gesunden Menschenverstand). Wenn das Problem neu ist, teilen Sie mir das mit, und wenn das Problem alt ist, versuchen Sie bitte, mir mitzuteilen, wann Sie es zum ersten Mal bemerkt haben.
Wenn der Fehler zu einer Meldung wie
unable to handle kernel paging request at address C0000010 Oops: 0002 EIP: 0010:XXXXXXXX eax: xxxxxxxx ebx: xxxxxxxx ecx: xxxxxxxx edx: xxxxxxxx esi: xxxxxxxx edi: xxxxxxxx ebp: xxxxxxxx ds: xxxx es: xxxx fs: xxxx gs: xxxx Pid: xx, process nr: xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx
oder ähnlichen Kernel-Debugging-Informationen auf Ihrem Bildschirm oder in Ihrem Systemprotokoll führt, reproduzieren Sie diese genau. Der Dump mag Ihnen unverständlich erscheinen, enthält aber Informationen, die beim Debuggen des Problems helfen können. Der Text oberhalb des Dumps ist ebenfalls wichtig: Er sagt etwas darüber aus, warum der Kernel Code abgelegt hat (im obigen Beispiel aufgrund eines ungültigen Kernel-Zeigers). Weitere Informationen zur Interpretation des Dumps finden Sie in Documentation/oops-tracing.txt
Wenn Sie den Kernel mit CONFIG_KALLSYMS kompiliert haben, können Sie den Dump so senden, ansonsten müssen Sie das Programm "ksymoops" verwenden, um den Dump verständlich zu machen (das Kompilieren mit CONFIG_KALLSYMS wird jedoch normalerweise bevorzugt). Dieses Dienstprogramm kann heruntergeladen werden von ftp://ftp..kernel.org/pub/linux/utils/kernel/ksymoops/ . Alternativ können Sie die Dump-Suche manuell durchführen:
Beim Debuggen von Dumps wie dem obigen hilft es ungemein, wenn Sie nachschlagen können, was der EIP-Wert bedeutet. Der hexadezimale Wert als solcher hilft mir oder irgendjemand anderem nicht sehr viel: Er hängt von Ihrer speziellen Kernel-Konfiguration ab. Was Sie tun sollten, ist, den hexadezimalen Wert von der EIP-Zeile zu nehmen (ignorieren Sie die "0010:"), und ihn in der Kernel- Namensliste nachschlagen, um zu sehen, welche Kernel-Funktion die problematische Adresse enthält.
Um den Namen der Kernel-Funktion zu finden, müssen Sie die System-Binärdatei finden, die zu dem Kernel gehört, der das Symptom gezeigt hat. Dies ist die Datei 'linux/vmlinux'. Um die Namensliste zu extrahieren und mit dem EIP aus dem Kernel-Absturz abzugleichen, führen Sie Folgendes aus:
nm vmlinux | sort | less
Dies gibt Ihnen eine Liste von Kernel-Adressen, die in aufsteigender Reihenfolge sortiert sind, aus der es einfach ist, die Funktion zu finden, die die problematische Adresse enthält. Beachten Sie, dass die von den Kernel-Debugging-Meldungen angegebene Adresse nicht unbedingt genau mit den Funktionsadressen übereinstimmt (tatsächlich ist das sehr unwahrscheinlich), daher können Sie nicht einfach 'grep' auf die Liste anwenden: Die Liste gibt Ihnen jedoch den Startpunkt jeder Kernel-Funktion, sodass Sie durch die Suche nach der Funktion, die eine Startadresse niedriger als die gesuchte hat, aber von einer Funktion mit einer höheren Adresse gefolgt wird, die gewünschte finden werden. Tatsächlich kann es eine gute Idee sein, in Ihrem Problembericht ein wenig "Kontext" anzugeben, indem Sie ein paar Zeilen um die interessante herum zeigen.
Wenn Sie aus irgendeinem Grund das Obige nicht tun können (Sie haben ein vorkompiliertes Kernel-Image oder ähnliches), hilft es, mir so viel wie möglich über Ihre Konfiguration zu erzählen. Bitte lesen Sie das Dokument REPORTING-BUGS für Details.
Alternativ können Sie gdb auf einem laufenden Kernel verwenden. (nur lesen; d.h. Sie können keine Werte ändern oder Breakpoints setzen.) Um dies zu tun, kompilieren Sie den Kernel zuerst mit -g; bearbeiten Sie arch/i386/Makefile entsprechend, und führen Sie dann "make clean" aus. Sie müssen auch CONFIG_PROC_FS aktivieren (über "make config").
Nachdem Sie mit dem neuen Kernel neu gestartet haben, führen Sie "gdb vmlinux /proc/kcore" aus. Sie können jetzt alle üblichen gdb-Befehle verwenden. Der Befehl, um den Punkt nachzuschlagen, an dem Ihr System abgestürzt ist, ist "l *0xXXXXXXXX". (Ersetzen Sie die XXXes mit dem EIP-Wert.)
gdb auf einem nicht laufenden Kernel schlägt derzeit fehl, weil gdb (fälschlicherweise) den Startversatz ignoriert, für den der Kernel kompiliert wurde.