Linux-loader

linux-loader crate提供了在x86_64和PE(Image)内核图像上加载原始ELF(vmlinux)和压缩大zImage(bzImage)格式内核图像的支持。ELF支持包括Linux和PVH引导协议。

linux-loader crate目前还不完全独立和自给自足，大部分引导过程仍然是VMM的责任。有关详细信息，请参阅[用法]。

支持的功能

• 解析并加载内核图像到虚拟机内存中。
  • x86_64: vmlinux (原始ELF图像), bzImage
  • aarch64: Image
• 解析和构建内核命令行。
• 加载设备树blob (aarch64)。
• 使用导出的原语配置引导参数。
  • x86_64 Linux引导
    • setup_header
    • boot_params
  • x86_64 PVH引导
    • hvm_start_info
    • hvm_modlist_entry
    • hvm_memmap_table_entry
  • aarch64 引导
    • arm64_image_header

用法

使用 linux-loader 框架启动虚拟机涉及多个步骤，具体取决于所使用的启动协议。以下是简化的概述。

考虑一个与 x86_64 VMM 接口的虚拟机管理程序；

• 与 linux-loader 进行接口通信；
• 使用 GuestMemoryMmap 作为其虚拟机内存后端；
• 从 File 加载 ELF 内核映像。

加载内核

启动虚拟机的第一步之一是从 Reader 将内核加载到虚拟机内存中。为此步骤，VMM 需要配置其虚拟机内存。

在本例中，VMM 指定了内核的起始地址和高内存的起始地址。

use linux_loader::loader::elf::Elf as Loader;
use vm_memory::GuestMemoryMmap;

use std::fs::File;
use std::result::Result;

impl MyVMM {
    fn start_vm(&mut self) {
        let guest_memory = self.create_guest_memory();
        let kernel_file = self.open_kernel_file();

        let load_result = Loader::load::<File, GuestMemoryMmap>(
            &guest_memory,
            Some(self.kernel_start_addr()),
            &mut kernel_file,
            Some(self.himem_start_addr()),
        )
        .expect("Failed to load kernel");
    }
}

配置设备和内核命令行

在创建虚拟机内存、解析和加载内核之后，VMM 可以选择配置设备和内核命令行。然后可以将后者加载到虚拟机内存中。

impl MyVMM {
    fn start_vm(&mut self) {
        ...
        let cmdline_size = self.kernel_cmdline().as_str().len() + 1;
        linux_loader::loader::load_cmdline::<GuestMemoryMmap>(
            &guest_memory,
            self.cmdline_start_addr(),
            &CString::new(kernel_cmdline).expect("Failed to parse cmdline")
        ).expect("Failed to load cmdline");
    }

配置启动参数

在这个阶段，VMM 设置了初始的注册表值，不使用 linux-loader。它还可以使用由 linux-loader 导出的结构体配置额外的启动参数。

use linux_loader::configurator::linux::LinuxBootConfigurator;
use linux_loader::configurator::{BootConfigurator, BootParams};

impl MyVMM {
    fn start_vm(&mut self) {
        ...
        let mut bootparams = boot_params::default();
        self.configure_bootparams(&mut bootparams);
        LinuxBootConfigurator::write_bootparams(
            BootParams::new(&params, self.zeropage_addr()),
            &guest_memory,
        ).expect("Failed to write boot params in guest memory");
    }

完成！

测试

请参阅 docs/TESTING.md。

许可证

此项目受以下任一许可证的许可：

• Apache License，版本 2.0
• BSD-3-Clause License