virtualbox虚拟机中的ubuntu 20.04.6安装新的linux内核5.4.293 | 并增加一个系统调用

virtualbox虚拟机中的ubuntu 20.04.6安装新的linux内核5.4.293 | 并增加一个系统调用 | 证书问题如何解决

参考文章：linux添加系统调用【简单易懂】【含32位系统】【含64位系统】_64位 32位系统调用-CSDN博客

安装新内核

1. 在火狐下载你需要的版本的linux内核压缩包

这里我因为在windows上面下载过，配置过共享文件夹，所以直接复制粘贴通过共享文件夹得到源码。共享文件夹配置可以参考教程：VM Virtualbox虚拟机ubuntu共享文件夹 | 权限控制问题解决-CSDN博客

2. 在你下载的文件夹中打开终端

分别执行两个语句

sudo -s
//申请权限
cp linux-5.4.293.tar.xz /usr/src
//将这个压缩包拷贝至 /usr/src

在usr/src中成功找到！

在这里打开终端，对源码进行解压

sudo tar -xvf linux-5.4.293.tar.xz

sudo：以超级用户权限执行命令（需要输入管理员密码）
tar：Linux 下的归档工具
-x：解压模式（extract）
-v：显示详细过程（verbose）
-f：指定文件名（file）

下面就得到了新内核！

给新内核添加一个新的系统调用

以下参考linux官方手册：如何给linux-5.4添加一个系统调用Adding a New System Call — The Linux Kernel documentation

我最后一遍重新下载了linux 5.19的版本：

Index of /pub/linux/kernel/v5.x/

参考视频[Linux Kernel] 系统调用的添加和测试(syscall;QEMU)_哔哩哔哩_bilibili

放在前面的友情提示：

这个虚拟机分配的内存一定要够，我是分配了60G,最终源码都是放在usr/src下面，最好保证编译之前有30G左右的内存，不然会在你接近成功的时候发生“设备上没有空间”的错误，功亏一篑!

报这个错，再次打开虚拟机会发现虚拟机再也用不了了，只能重开

找一个文件夹，它的绝对路径为：

/usr/src/linux-5.4.293/arch/x86/entry/syscalls

进去之后看这两个文件，你的虚拟机的操作系统是32位就改syscall_32.tbl，64位就改syscall_64.tbl
不知道系统是多少位的？打开终端，输入命令getconf LONG_BIT，看看你现在的操作系统中，long型数据占几位，就知道系统是几位的了

下面的部分就是修改内核源码的部分了：

下面三张白色的图是视频里面的，用作参考，后面的图是我自己修改的

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/syscalls.h>
#include <linux/sched/signal.h>   // for for_each_process
#include <linux/uaccess.h>        // for copy_to_user
#include <linux/printk.h>
#include <linux/errno.h>SYSCALL_DEFINE4(ps_info,int __user *, pid,char __user *, comm,long long __user *, ttime,long __user *, state)
{struct task_struct *task;int counter = 0;long ret;printk(KERN_INFO "[Syscall] ps_info invoked\n");printk(KERN_INFO "[StuID] ZhuoJunxi from CSU\n");for_each_process(task) {/* PID */ret = copy_to_user(&pid[counter],&task->pid,sizeof(task->pid));if (ret) return -EFAULT;/* Command name (fixed 16 bytes) */ret = copy_to_user(&comm[counter * TASK_COMM_LEN],task->comm,TASK_COMM_LEN);if (ret)return -EFAULT;/* Cumulative execution time */ret = copy_to_user(&ttime[counter],&task->se.sum_exec_runtime,sizeof(task->se.sum_exec_runtime));if (ret)return -EFAULT;/* Current state (renamed __state in 5.14+) */ret = copy_to_user(&state[counter],&task->__state,sizeof(task->__state));if (ret)return -EFAULT;counter++;}return 0;
}

修改完源码之后，就要准备编译了。

suso make mrpropersudo make clean # 步骤1：编译内核镜像（bzImage）和模块（modules）sudo make -j12  //这里的j是你分配给虚拟机的内核数量

make出现问题：由需要签名证书部分交互的，或者说不存在XXX（这里我找不到bug图片了）

解决方法：为 Linux 内核模块签名生成所需的证书和私钥。

mkdir -p certs && openssl req -new -x509 -newkey rsa:4096 -keyout certs/signing_key.pem -out certs/signing_key.x509 -nodes -subj "/CN=Kernel Signing Key/"

这样再重新运行make指令就好了，中间如果有一些bug是需要下载--直接下载

注意：只有出现最后一句 Kernel ： is ready 才是编译成功的标志

否则就去上面找哪里有错误，一个个修正

编译时间参考：15核CPU编译一分钟，4核CPU编译两小时

sudo make modules_install
sudo make install

内核编译好后，重启虚拟机，输入

uname -a

查看当前内核是否为你修改的那个内核，成功！

测试程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/syscall.h>#define __NR_ps_info 451  // 根据实际系统调用号调整int main() {int pids[100];char comms[100 * 16];long long times[100];long states[100];int count = 100;// 调用 ps_info 系统调用syscall(__NR_ps_info, pids, comms, times, states, &count);printf("Retrieved %d processes\n", count);for (int i = 0; i < count && i < 10; i++) {  // 只打印前10个进程printf("PID: %d, Comm: %s, Time: %lld, State: %ld\n",pids[i], &comms[i*16], times[i], states[i]);}return 0;
}

运行测试