Deaicup/Deshab-OS

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xyou f52157b7af FUCKYOU

2026-07-31 13:53:49 +08:00

7.3 KiB

Raw Blame History

Deshab Linux/EXE 兼容层开发

需求

Linux 程序兼容层（依赖双内核架构，WSL 互操作模式）
EXE 兼容层直接写在 UTSM 里（PE32+ 64位原生 Ring0 执行 + PE32 32位 x86 解释器）
cmd.exe 编译到 SYSTEM/system/deshab64
桌面命令行1: shell.elf（原生 + linux 命令运行 Linux 程序）
桌面命令行2: cmd.elf（Windows 风格 + PE/EXE 兼容）

PE/EXE 兼容层（UTSM 内置）

核心文件

文件	职责
`CODE/UTSM/pe/pe_loader.c` / `.h`	PE 解析、映射、重定位(R_X86_64_64/32/32S/PC32)、import 解析
`CODE/UTSM/pe/pe_shim.c` / `.h`	Windows API shim（`__attribute__((ms_abi))`，`__builtin_setjmp`/`__builtin_longjmp`）
`CODE/UTSM/pe/x86emu32.c` / `.h`	x86-32 解释器：支持 push/call/add esp/ret/mov/xor/ModRM 解码/IAT 拦截
`CODE/UTSM/pe/pe_service.c`	统一服务：`pe_service_load`/`pe_service_run`/`pe_service_unload`

PE 加载流程

PE32+: 原生 Ring0 执行，MS x64 ABI shim
PE32: x86emu32 解释器执行，preferred_base 加载（0x00400000），专用大缓冲区含栈和堆
pe_image_info 结构体返回加载信息（entry_point, image_base, image_size, is_pe32_plus）
通过 dsk_boot_context.reserved[4] 暴露给 cmd.elf

关键结构

// pe.h - PE 服务接口
struct pe_service {
    int (*load)(const char *name, u8 **out_data, u64 *out_size, pe_image_info *info);
    int (*run)(u8 *data, u64 size, pe_image_info *info, int argc, char **argv);
    void (*unload)(u8 *data, u64 size, pe_image_info *info);
};

// pe_loader.h - PE 结构体（DOS/NT/File/Optional32/64/Section/Import Descriptor）
#define PE_DOS_MAGIC    0x5A4D
#define PE_NT_MAGIC     0x00004550
#define PE32_MAGIC      0x010B
#define PE32_PLUS_MAGIC 0x020B

Linux 兼容层（双内核 park-and-resume）

架构

shell 输入 `linux ls` → g_lxc_svc->exec("/bin/ls") → 写 IPC 请求
→ linux_resume() vmresume 唤醒 Linux guest
→ daemon fork+exec ls → pipe 捕获 stdout
→ 发 EXEC_STDOUT/EXIT → HLT park → UTSM 读取响应返回 shell

核心文件

组件	文件	说明
park-and-resume	`vmm/linux_resume.c`, `vmm/linux_boot.c`, `vmm/vmexit.c`	Linux guest HLT 时 park（推进 RIP），UTSM 通过 vmresume 唤醒
IPC exec 协议	`CODE/utsm-ipc/ipc_proto.h`	EXEC_REQUEST/STDOUT/STDERR/EXIT/READY 消息类型 + 载荷
Linux compat 服务	`vmm/linux_compat.c`, `include/utsm/linux_compat.h`	exec(): 写 IPC 请求 → linux_resume → 读取响应
Boot context	`kernel/dsk_loader.c`	reserved[4]=pe_service, reserved[5]=linux_compat_service
shell `linux` 命令	`CODE/shell/main.c`	`linux ls -la` → /bin/ls，支持绝对路径
Linux 驱动 ioctl	`CODE/linux/patches/utsm_hcall.c`	RECV_MSG/SEND_MSG/PARK/GET_READY ioctl
Linux exec daemon	`CODE/linux/initramfs/bin/utsm_exec_daemon.c`	fork+exec+pipe 捕获输出，通过 IPC 回传
init 脚本	`CODE/linux/initramfs/init`	启动 daemon，daemon 发 EXEC_READY 后 HLT park

关键全局变量

// vmm.c
volatile int g_guest_parked;       // Linux guest 是否已 park
volatile int g_guest_terminated;   // self-test guest 是否已终止

// linux_boot.c
volatile u64 g_saved_host_rsp;     // linux_launch/linux_resume 保存的 host RSP
volatile u64 g_saved_return_rip;   // linux_launch/linux_resume 保存的返回 RIP

IPC 消息类型（ipc_proto.h 扩展）

#define UTSMB_MSG_EXEC_REQUEST  0x10  // {cmd_path[256], argc, argv[8][128]}
#define UTSMB_MSG_EXEC_STDOUT   0x11  // {data[N], len}
#define UTSMB_MSG_EXEC_STDERR   0x12  // {data[N], len}
#define UTSMB_MSG_EXEC_EXIT     0x13  // {exit_code}
#define UTSMB_MSG_EXEC_READY    0x14  // daemon 就绪

第一阶段：Linux guest 底层基础设施

EPT 动态页映射

vmexit.c handle_ept_violation 区分 RAM（按需分配 HPA）和 MMIO（路由到设备模拟）
需从 guest 指令解码 MMIO 访问大小和数据

virtio-mmio 框架

文件	说明
`vmm/virtio_mmio.c` / `.h`	寄存器分发 + virtqueue 状态机 + 后端路由
`vmm/virtio_blk.c`	virtio-blk 后端，桥接 guest 块请求到 UTSM block API
`vmm/virtio_net.c`	virtio-net 后端占位

GPA 布局：

0x0A000000-0x0A0001FF: virtio-mmio #0 (blk, IRQ5)
0x0A000200-0x0A0003FF: virtio-mmio #1 (net, IRQ6)

virtqueue 关键 API：

void virtio_queue_get_ptrs(virtio_dev_state *dev, int qidx,
    u16 *avail_idx, u16 *used_idx, u64 *desc_addr, u64 *avail_addr, u64 *used_addr);

vmexit dispatch 接线

Exit Reason	Handler	说明
EXIT_CPUID	handle_cpuid	host passthrough + 屏蔽 VMX/hypervisor 位
EXIT_IO_INSTRUCTION	handle_io	COM1/PIC/PIT 模拟
EXIT_INTERRUPT_WINDOW	新增	guest 开中断时注入 pending IRQ
EXIT_VMX_PREEMPTION_TIMER	新增	1ms 周期 exit
resume 路径	vmexit_before_resume()	arm timer + 串口 RX 轮询 + PIT tick + IRQ 注入

virtio IRQ：QUEUE_NOTIFY 后 vmx_guest_queue_irq(0x30+irq)，blk→0x35，net→0x36

initramfs

build.sh: busybox 1.35.0 静态下载 + gen_init_cpio 打包
init: daemon 缺失时 setsid cttyhack sh 回退 ttyS0 交互 shell
/dev/console, /dev/ttyS0 节点 + 12 个 applet symlink

linux_boot 集成

linux_launch() 调用 virtio_mmio_init() + 启用 PIN_VMX_PREEMPTION_TIMER + 初始 arm preemption timer

cmd.elf

Windows 风格命令行，支持 PE/EXE 执行。

关键功能

FAT32 根目录 + /bin 子目录 PE 查找（PATH 查找：先根目录，再 /bin）
pe 命令：显式运行 PE 程序
peinfo 命令：解析 PE 头显示 DOS/NT/File/Optional Header、节区表、导入表
内建命令：help, echo, cls, dir, ver, exit, type, copy, del, ren, cd, color
通过 reserved[4] 获取 pe_service，reserved[5] 获取 linux_compat_service

PE 样本部署

文件	格式	位置
hello64.exe	PE32+ (1536B)	SYSTEM/bin/
hello32.exe	PE32 (2048B)	SYSTEM/bin/
cmd.exe	PE32+ (1536B)	SYSTEM/bin/

构建验证

全量构建成功，新代码零警告：

utsm.elf, deshab.elf, shell.elf (791KB), cmd.elf (490KB), desktop.elf (140KB)
FAT32 镜像含 CMD ELF

待办（需 WSL）

Linux 内核需在 WSL 构建（CODE/linux/build.sh，约 30 分钟）。构建后取消注释 SYSTEM/limine/limine.conf 中 bzImage/initrd module 条目即可启用。Linux 未构建时 linux 命令显示"兼容层不可用"。

WSL 构建命令

sudo apt update && sudo apt install -y build-essential bc flex bison libelf-dev libssl-dev cpio
cd ~
curl -L -o linux-6.6.tar.xz https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/kernel/v6.x/linux-6.6.tar.xz
tar xf linux-6.6.tar.xz && cd linux-6.6
# 安装 UTSM 驱动 + 配置 + 编译
cp /mnt/d/Code/Deshab/CODE/linux/configs/utsm_x86_64_defconfig .config
make olddefconfig
make -j$(nproc) KCFLAGS='-std=gnu17' bzImage
# 拷贝产物 + 构建 initramfs
mkdir -p /mnt/d/Code/Deshab/SYSTEM/boot
cp arch/x86/boot/bzImage /mnt/d/Code/Deshab/SYSTEM/boot/linux-bzImage
cd /mnt/d/Code/Deshab/CODE/linux && ./build.sh

注意：gcc 15 默认 C23，需 KCFLAGS='-std=gnu17' 修复与 Linux 6.6 的兼容性。

7.3 KiB Raw Blame History Unescape Escape

Deshab Linux/EXE 兼容层开发

需求

PE/EXE 兼容层（UTSM 内置）

核心文件

PE 加载流程

关键结构

Linux 兼容层（双内核 park-and-resume）

架构

核心文件

关键全局变量

IPC 消息类型（ipc_proto.h 扩展）

第一阶段：Linux guest 底层基础设施

EPT 动态页映射

virtio-mmio 框架

vmexit dispatch 接线

initramfs

linux_boot 集成

cmd.elf

关键功能

PE 样本部署

构建验证

待办（需 WSL）

WSL 构建命令

7.3 KiB

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