Linuxのユーザーランドをinitから全てまるごとgolangで書く
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Writing whole linux userland in golang
Linuxのユーザーランドをinitから全てまるごとgolangで書く
- 1. 1 Linux のユーザーランドを init から全てまるごと Golang で書く Tetsuyuki Kobayashi 2018.4.15 Go Conference 2018 Spring
- 2. 2 The latest version of this slide will be available from here http://www.slideshare.net/tetsu.koba/presentati ons
- 3. 3 Who am I? 20+ years involved in embedded systems 10 years in real time OS, such as iTRON 10 years in embedded Java Virtual Machine Now GCC, Linux, QEMU, Android, … Blogs https://qiita.com/tetsu_koba http://d.hatena.ne.jp/embedded/ http://kobablog.wordpress.com/(English) Twitter @tetsu_koba
- 4. はじめに golang の実行ファイルは自己完結的 基本ライブラリ (libc に相当するもの ) は自前で持っている インストールするときに依存性が少ない 後、何を追加したら、 Linux カーネルと golang の実行ファ イルだけで動かせる？
- 5. 最小構成を理解するのは エンジニアリングの基本 削って削って、残ったものが本質。 本日の「最小限」の定義 ホスト名を解決してネットワークに アクセスできること TLS( 暗号化通信 ) はオプション 現在時刻を UTC で扱えること タイムゾーンはオプション
- 6. 本日話すること gokrazy の紹介 docker での最小限のコンテナの 実験 最小限のルートファイルシステム miminumgo: 最小限の初期化処理 をする go パッケージ
- 7. Gokrazy の紹介
- 8. Gokrazy とは https://gokrazy.org/ golang だけで Linux のユーザーランドを 構築してくれる ラズパイ 3 用のマイクロ SD カードを作成 init, dhcp, ntp とユーザーのプロセスが実 行される WebUI でプロセスの状態が見られる
- 9. Gokrazy 動作中のルートファイ ルシステム /dev (mount devtmpfs) /dev/pts (mount devpts) /etc/hosts (auto generated) /etc/localtime /etc/resolv.conf -> /proc/net/pnp /etc/ssl/ca-bundle.pem /gokrazy/dhcp /gokrazy/init /gokrazy/ntp /proc (mount proc) /sys (mount sysfs) /tmp (mount tmpfs) /user/hello
- 10. Gokrazy の制限 sh など通常のコマンドは含んでいない 参考 gobox カーネルモジュールをロードするしくみ は無い 必要なモジュールはあらかじめカーネル にビルトインしておく デバイスの抜き差しは扱わない
- 12. docker で busybox 一個のファ イルを動かしてみた docker では実マシンでの初期 化処理を自動で行ってくれる 具体的にそれが何かを実験で調べ てみた。 dockerでbusybox一個だけのファイルを含むイメージを作って動かしたらどうなるか
- 13. docker が自動生成したファイル /dev (mount devtmpfs) /dev/pts (mount devpts) /etc/hostname /etc/hosts /etc/mtab -> /proc/mounts /etc/resolv.conf /proc (mount proc) /sys (mount sysfs)
- 14. 最小限のルートファイルシステム
- 15. 最小限のルートファイルシステム /dev (mount devtmpfs) /dev/pts (mount devpts) /etc/hosts (auto generated) /etc/resolv.conf -> /proc/net/pnp /proc (mount proc) /sys (mount sysfs) /tmp (mount tmpfs) /etc/hostname が無い場合のデフォルトの hostname は IP アドレスの ASCII 表現
- 16. 時刻に関して 最小限では UTC のみが扱える ローカルタイムを扱うには /etc/localtime を追加 その他のタイムゾーンを扱うには /usr/share/zoneinfo/ 以下のファイルが 必要 または、 runtime.GOROOT 以下に /lib/time/zoneinfo.zip を置く
- 17. TLS( 暗号化通信 ) に関して 最小限では TLS は扱えない /etc/ssl/certs/ 以下のファイルが必要 ルート証明書だけでも /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt
- 18. minimumgo: 最小限の初期化処理を してくれる go パッケージ
- 19. minimumgo 最小限の初期化処理をしてくれる go パッケージを自作した ブランク (_) import するだけ その golang の実行ファイルを init として動かせる 設定はカーネルパラメータで ntp サーバの指定
- 20. 使用例 package main import ( "log" "net/http" ) func main() { log.Fatal(http.ListenAndServe(":80", http.FileServer(http.Dir("/")))) } この golang のプログラムを一個だけ動かしたい場合
- 21. 使用例 package main // This should be imported at first import _ "github.com/tetsu-koba/minimumgo" import ( "log" "net/http" ) func main() { log.Fatal(http.ListenAndServe(":80", http.FileServer(http.Dir("/")))) } minimumgo パッケージを import するだけで、 これを init として動かせる。
- 22. minimumgo https://github.com/tetsu-koba/minimumgo example に ラズパイ用にビルドして initramfs のイメージを作成して動かす 方法を書きました
- 23. 最後に 本セッションの観察や実験を通して、 Linux の 起動時に行っていることが明らかに。 「 Linux のユーザーランドを golang で init から まるごと全部書く」 -> 達成。 minimumgo パッケージは実験用。 ブラックボックスとして使うのでなくてソー スコードを参考にしてください。
- 24. References gokrazy Linuxのユーザーランドをinitから全てまるごと golangで書く dockerでbusybox一個だけのファイルを 含むイメージを作って動かしたらどうなるか dockerでgolangの実行ファイル1個だけを 含むイメージを作って動かす https://github.com/tetsu-koba/minimumgo
- 25. 25 Q & A @tetsu_koba Thank you for listening!