
Árvore de código-fonte do kernel Linux (v4.1.15) com foco em CVE-2023-28772, fornecendo um ambiente de referência para análise de vulnerabilidades, pesquisa de exploração e educação em segurança do kernel.
Estas são as notas de lançamento para a versão 4 do Linux. Leia-as com atenção, pois elas explicam o que é isto, como instalar o kernel e o que fazer se algo der errado.
O QUE É O LINUX?
Linux é um clone do sistema operacional Unix, escrito do zero por Linus Torvalds com a ajuda de uma equipe informal de hackers pela Internet. Ele busca conformidade com POSIX e a Especificação UNIX Única.
Possui todos os recursos que se espera de um Unix moderno completo, incluindo multitarefa real, memória virtual, bibliotecas compartilhadas, carregamento sob demanda, executáveis compartilhados com cópia em gravação, gerenciamento de memória adequado e rede em múltiplas pilhas, incluindo IPv4 e IPv6.
É distribuído sob a GNU General Public License - consulte o arquivo COPYING anexo para mais detalhes.
EM QUAL HARDWARE ELE FUNCIONA?
Embora originalmente desenvolvido para PCs baseados em x86 de 32 bits (386 ou superior), hoje o Linux também roda em (pelo menos) as arquiteturas Compaq Alpha AXP, Sun SPARC e 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 e Renesas M32R.
O Linux é facilmente portável para a maioria das arquiteturas de propósito geral de 32 ou 64 bits, desde que possuam uma unidade de gerenciamento de memória paginada (PMMU) e uma adaptação do compilador GNU C (gcc) (parte da Coleção de Compiladores GNU, GCC). O Linux também foi portado para várias arquiteturas sem PMMU, embora a funcionalidade seja obviamente um tanto limitada. O Linux também foi portado para si mesmo. Agora você pode executar o kernel como uma aplicação de espaço de usuário - isso é chamado de UserMode Linux (UML).
DOCUMENTAÇÃO:
Há muita documentação disponível tanto em formato eletrônico na Internet quanto em livros, tanto específicos do Linux quanto relacionados a questões gerais do UNIX. Recomendo consultar os subdiretórios de documentação em qualquer site FTP do Linux para os livros do LDP (Projeto de Documentação do Linux). Este README não pretende ser documentação sobre o sistema: existem fontes muito melhores disponíveis.
Existem vários arquivos README no subdiretório Documentation/: eles normalmente contêm notas de instalação específicas do kernel para alguns drivers, por exemplo. Consulte Documentation/00-INDEX para uma lista do que está contido em cada arquivo. Por favor, leia o arquivo Changes, pois ele contém informações sobre os problemas que podem resultar da atualização do seu kernel.
O subdiretório Documentation/DocBook/ contém vários guias para desenvolvedores e usuários do kernel. Esses guias podem ser renderizados em vários formatos: PostScript (.ps), PDF, HTML e páginas de manual, entre outros. Após a instalação, "make psdocs", "make pdfdocs", "make htmldocs" ou "make mandocs" renderizarão a documentação no formato solicitado.
INSTALANDO o código fonte do kernel:
Se você instalar os fontes completos, coloque o tarball do kernel em um diretório onde você tenha permissões (ex.: seu diretório home) e descompacte-o:
xz -cd linux-4.X.tar.xz | tar xvf -
Substitua "X" pelo número da versão do kernel mais recente.
NÃO use a área /usr/src/linux! Esta área possui um conjunto (geralmente incompleto) de cabeçalhos do kernel que são usados pelos arquivos de cabeçalho da biblioteca. Eles devem corresponder à biblioteca e não devem ser bagunçados pelo que quer que seja o kernel do momento.
Você também pode atualizar entre versões 4.x por meio de patches. Os patches são distribuídos no formato xz. Para instalar por patching, obtenha todos os arquivos de patch mais recentes, entre no diretório raiz do código fonte do kernel (linux-4.X) e execute:
xz -cd ../patch-4.x.xz | patch -p1
Substitua "x" por todas as versões maiores que a versão "X" da sua árvore de fontes atual, em ordem, e você deve estar bem. Você pode querer remover os arquivos de backup (some-file-name~ ou some-file-name.orig) e certificar-se de que não há patches com falha (some-file-name# ou some-file-name.rej). Se houver, ou você ou eu cometemos um erro.
Ao contrário dos patches para os kernels 4.x, os patches para os kernels 4.x.y (também conhecidos como kernels -stable) não são incrementais, mas sim aplicados diretamente ao kernel base 4.x. Por exemplo, se seu kernel base é 4.0 e você deseja aplicar o patch 4.0.3, você não deve primeiro aplicar os patches 4.0.1 e 4.0.2. Da mesma forma, se você estiver executando a versão do kernel 4.0.2 e quiser pular para 4.0.3, você deve primeiro reverter o patch 4.0.2 (ou seja, patch -R) antes de aplicar o patch 4.0.3. Você pode ler mais sobre isso em Documentation/applying-patches.txt
Alternativamente, o script patch-kernel pode ser usado para automatizar esse processo. Ele determina a versão atual do kernel e aplica quaisquer patches encontrados.
linux/scripts/patch-kernel linux
O primeiro argumento no comando acima é a localização do código fonte do kernel. Os patches são aplicados a partir do diretório atual, mas um diretório alternativo pode ser especificado como o segundo argumento.
Certifique-se de que não há arquivos .o obsoletos e dependências por perto:
cd linux make mrproper
Agora você deve ter os fontes corretamente instalados.
REQUISITOS DE SOFTWARE
Compilar e executar os kernels 4.x requer versões atualizadas de vários pacotes de software. Consulte Documentation/Changes para os números de versão mínimos exigidos e como obter atualizações para esses pacotes. Cuidado: usar versões excessivamente antigas desses pacotes pode causar erros indiretos muito difíceis de rastrear, por isso não presuma que você pode simplesmente atualizar os pacotes quando problemas óbvios surgirem durante a compilação ou operação.
DIRETÓRIO DE BUILD para o kernel:
Ao compilar o kernel, todos os arquivos de saída serão, por padrão, armazenados junto com o código fonte do kernel. Usar a opção "make O=output/dir" permite especificar um local alternativo para os arquivos de saída (incluindo .config). Exemplo:
kernel source code: /usr/src/linux-4.X
build directory: /home/name/build/kernel
Para configurar e compilar o kernel, use:
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
Observe: Se a opção 'O=output/dir' for usada, ela deve ser usada em todas as invocações do make.
CONFIGURANDO o kernel:
Não pule esta etapa, mesmo se estiver apenas atualizando uma versão menor. Novas opções de configuração são adicionadas em cada lançamento, e problemas estranhos aparecerão se os arquivos de configuração não estiverem configurados conforme o esperado. Se você quiser levar sua configuração existente para uma nova versão com trabalho mínimo, use "make oldconfig", que só lhe perguntará as respostas para novas questões.
Comandos de configuração alternativos são:
"make config" interface de texto simples.
"make menuconfig" menus coloridos baseados em texto, listas de opções e diálogos.
"make nconfig" menus coloridos baseados em texto aprimorados.
"make xconfig" ferramenta de configuração baseada em X windows (Qt).
"make gconfig" ferramenta de configuração baseada em X windows (Gtk).
"make oldconfig" Padrão para todas as perguntas com base no conteúdo do seu arquivo ./.config existente e perguntando sobre novos símbolos de configuração.
"make silentoldconfig" Como acima, mas evita poluir a tela com perguntas já respondidas. Além disso, atualiza as dependências.
"make olddefconfig" Como acima, mas define novos símbolos com seus valores padrão sem solicitação.
"make defconfig" Cria um arquivo ./.config usando os valores de símbolo padrão de arch/$ARCH/defconfig ou arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig, dependendo da arquitetura.
"make ${PLATFORM}_defconfig" Cria um arquivo ./.config usando os valores de símbolo padrão de arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig. Use "make help" para obter uma lista de todas as plataformas disponíveis da sua arquitetura.
"make allyesconfig" Cria um arquivo ./.config definindo os valores dos símbolos como 'y' tanto quanto possível.
"make allmodconfig" Cria um arquivo ./.config definindo os valores dos símbolos como 'm' tanto quanto possível.
"make allnoconfig" Cria um arquivo ./.config definindo os valores dos símbolos como 'n' tanto quanto possível.
"make randconfig" Cria um arquivo ./.config definindo os valores dos símbolos como valores aleatórios.
"make localmodconfig" Cria uma configuração baseada na configuração atual e nos módulos carregados (lsmod). Desativa qualquer opção de módulo que não seja necessária para os módulos carregados.
Para criar um localmodconfig para outra máquina,
armazene o lsmod dessa máquina em um arquivo
e passe-o como um parâmetro LSMOD.
target$ lsmod > /tmp/mylsmod
target$ scp /tmp/mylsmod host:/tmp
host$ make LSMOD=/tmp/mylsmod localmodconfig
O acima também funciona ao compilar cruzado.
"make localyesconfig" Semelhante ao localmodconfig, exceto que converterá todas as opções de módulo em opções internas (=y).
COMPILANDO o kernel:
Certifique-se de ter pelo menos gcc 3.2 disponível. Para mais informações, consulte Documentation/Changes.
Observe que você ainda pode executar programas de usuário a.out com este kernel.
Execute "make" para criar uma imagem de kernel compactada. Também é possível fazer "make install" se você tiver o lilo instalado para adequar os makefiles do kernel, mas você pode querer verificar sua configuração específica do lilo primeiro.
Para fazer a instalação real, você precisa ser root, mas nenhum dos builds normais deve exigir isso. Não tome o nome de root em vão.
Se você configurou alguma das partes do kernel como `modules', também terá que fazer "make modules_install".
Saída detalhada de compilação/build do kernel:
Normalmente, o sistema de build do kernel opera em um modo bastante silencioso (mas não totalmente silencioso). No entanto, às vezes você ou outros desenvolvedores do kernel precisam ver os comandos de compilação, link ou outros exatamente como são executados. Para isso, use o modo de build "verbose". Isso é feito inserindo "V=1" no comando "make". Ex.:
make V=1 all
Para que o sistema de build também informe o motivo da reconstrução de cada alvo, use "V=2". O padrão é "V=0".
Mantenha um kernel de backup à mão caso algo dê errado. Isso é especialmente verdadeiro para versões de desenvolvimento, pois cada novo lançamento contém código novo que não foi depurado. Certifique-se de manter também um backup dos módulos correspondentes a esse kernel. Se você estiver instalando um novo kernel com o mesmo número de versão do seu kernel funcional, faça um backup do diretório de módulos antes de executar "make modules_install".
Alternativamente, antes de compilar, use a opção de configuração do kernel "LOCALVERSION" para anexar um sufixo único à versão regular do kernel. LOCALVERSION pode ser definido no menu "Configuração Geral".
Para inicializar seu novo kernel, você precisará copiar a imagem do kernel (por exemplo, .../linux/arch/i386/boot/bzImage após a compilação) para o local onde seu kernel inicializável normal é encontrado.
Inicializar um kernel diretamente de um disquete sem a ajuda de um gerenciador de boot como o LILO não é mais suportado.
Se você inicializa o Linux a partir do disco rígido, é provável que use o LILO, que usa a imagem do kernel especificada no arquivo /etc/lilo.conf. O arquivo de imagem do kernel geralmente é /vmlinuz, /boot/vmlinuz, /bzImage ou /boot/bzImage. Para usar o novo kernel, salve uma cópia da imagem antiga e copie a nova imagem sobre a antiga. Então, você DEVE REEXECUTAR O LILO para atualizar o mapa de carregamento!! Se não fizer isso, não será possível inicializar a nova imagem do kernel.
Reinstalar o LILO geralmente é uma questão de executar /sbin/lilo. Você pode querer editar /etc/lilo.conf para especificar uma entrada para sua imagem de kernel antiga (por exemplo, /vmlinux.old) caso a nova não funcione. Consulte a documentação do LILO para mais informações.
SE ALGO DER ERRADO:
Se você tiver problemas que parecem ser devidos a bugs do kernel, verifique o arquivo MAINTAINERS para ver se há uma pessoa específica associada à parte do kernel com a qual você está tendo problemas. Se não houver ninguém listado lá, a segunda melhor coisa é enviá-los para mim ([email protected]) e possivelmente para qualquer outra lista de discussão relevante ou para o grupo de notícias.
Em todos os relatórios de bugs, por favor informe qual kernel você está usando, como duplicar o problema e qual é a sua configuração (use seu bom senso). Se o problema for novo, me avise, e se o problema for antigo, tente me dizer quando você o notou pela primeira vez.
Se o bug resultar em uma mensagem como
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
ou informações semelhantes de depuração do kernel em sua tela ou no log do sistema, duplique-o exatamente. O dump pode parecer incompreensível para você, mas contém informações que podem ajudar a depurar o problema. O texto acima do dump também é importante: ele informa algo sobre por que o kernel despejou código (no exemplo acima, é devido a um ponteiro de kernel inválido). Mais informações sobre como interpretar o dump estão em Documentation/oops-tracing.txt
Se você compilou o kernel com CONFIG_KALLSYMS, pode enviar o dump como está; caso contrário, você terá que usar o programa "ksymoops" para interpretar o dump (mas compilar com CONFIG_KALLSYMS geralmente é preferível). Este utilitário pode ser baixado de ftp://ftp..kernel.org/pub/linux/utils/kernel/ksymoops/ . Alternativamente, você pode fazer a consulta do dump manualmente:
Em dumps de depuração como o acima, ajuda enormemente se você puder consultar o que o valor EIP significa. O valor hexadecimal por si só não ajuda muito a mim ou a ninguém: ele dependerá da sua configuração específica do kernel. O que você deve fazer é pegar o valor hexadecimal da linha EIP (ignore o "0010:") e procurá-lo na lista de nomes do kernel para ver qual função do kernel contém o endereço ofensivo.
Para descobrir o nome da função do kernel, você precisará encontrar o binário do sistema associado ao kernel que exibiu o sintoma. Este é o arquivo 'linux/vmlinux'. Para extrair a lista de nomes e combiná-la com o EIP da falha do kernel, faça:
nm vmlinux | sort | less
Isso fornecerá uma lista de endereços do kernel ordenados em ordem crescente, a partir da qual é simples encontrar a função que contém o endereço ofensivo. Observe que o endereço fornecido pelas mensagens de depuração do kernel não necessariamente corresponde exatamente aos endereços das funções (na verdade, é muito improvável), então você não pode simplesmente 'grep' na lista: a lista, no entanto, fornecerá o ponto inicial de cada função do kernel, então, procurando a função que tem um endereço inicial menor do que o que você está procurando, mas é seguida por uma função com um endereço maior, você encontrará a que deseja. Na verdade, pode ser uma boa ideia incluir um pouco de "contexto" no seu relatório de problema, fornecendo algumas linhas ao redor da interessante.
Você pode encontrar mais informações sobre o uso das ferramentas de configuração do kernel Linux em Documentation/kbuild/kconfig.txt.
NOTAS sobre "make config":
Ter drivers desnecessários tornará o kernel maior e pode, em algumas circunstâncias, levar a problemas: a sondagem de uma placa controladora inexistente pode confundir seus outros controladores
Compilar o kernel com "Tipo de processador" definido como superior a 386 resultará em um kernel que NÃO funciona em um 386. O kernel detectará isso na inicialização e desistirá.
Um kernel com emulação matemática compilada ainda usará o coprocessador se um estiver presente: a emulação matemática simplesmente nunca será usada nesse caso. O kernel será ligeiramente maior, mas funcionará em máquinas diferentes, independentemente de terem ou não um coprocessador matemático.
Os detalhes de configuração do "kernel hacking" geralmente resultam em um kernel maior ou mais lento (ou ambos), e podem até tornar o kernel menos estável ao configurar algumas rotinas para tentar ativamente quebrar código ruim para encontrar problemas do kernel (kmalloc()). Portanto, você provavelmente deve responder 'n' às perguntas sobre recursos de "desenvolvimento", "experimental" ou "depuração".
Após reinstalar o LILO, você deve estar pronto. Desligue o sistema, reinicie e aproveite!
Se você precisar alterar o dispositivo raiz padrão, modo de vídeo, tamanho do ramdisk, etc. na imagem do kernel, use o programa 'rdev' (ou alternativamente as opções de inicialização do LILO quando apropriado). Não é necessário recompilar o kernel para alterar esses parâmetros.
Reinicie com o novo kernel e aproveite.
Se, por algum motivo, você não puder fazer o acima (você tem uma imagem de kernel pré-compilada ou similar), informar-me o máximo possível sobre sua configuração ajudará. Por favor, leia o documento REPORTING-BUGS para detalhes.
Alternativamente, você pode usar gdb em um kernel em execução. (somente leitura; ou seja, você não pode alterar valores ou definir pontos de interrupção.) Para fazer isso, primeiro compile o kernel com -g; edite arch/i386/Makefile adequadamente, depois execute "make clean". Você também precisará ativar CONFIG_PROC_FS (via "make config").
Após reiniciar com o novo kernel, execute "gdb vmlinux /proc/kcore". Agora você pode usar todos os comandos usuais do gdb. O comando para consultar o ponto onde seu sistema travou é "l *0xXXXXXXXX". (Substitua os XXX pelo valor EIP.)
Usar gdb em um kernel não em execução atualmente falha porque o gdb (erroneamente) desconsidera o deslocamento inicial para o qual o kernel foi compilado.