运行 Linux 程序

运行 Linux 程序 #

该架构是 rel4-linux-kit 的设计方案，它基于 seL4/reL4 微内核，在其之上运行了多个用户态组件和 Linux 应用。整个系统被划分为内核态和用户态。

  • 内核态 运行 seL4/reL4 微内核，提供进程调度、内存管理、IPC 以及安全隔离等基本服务。

  • 用户态 由多个服务组件和 Linux 应用组成

架构图 #

详细说明 #

组件及说明 #

  1. root-task
  • root-task 是系统的初始用户态进程，负责启动其他用户态组件，以及提供资源的管理和传递。
  1. blk-thread
  • blk-thread 提供块设备驱动，管理磁盘 I/O。
  1. ext4-thread
  • 负责文件系统的操作，依赖 blk-thread 来读取磁盘数据。
  1. uart-thread
  • 串口驱动，处理输入输出相关的任务。
  1. kernel-thread
  • kernel-thread 负责启动 Linux 应用，并为 Linux 应用运行时遇到的需要处理的系统调用提供支持。

设计说明 #

在 rel4-linux-kit 的启动阶段，root-task 负责启动所有服务进程。这些服务进程之间可能存在相互依赖，因此需要通过向 root-task 发送 find_service 请求来获取所需的 EndPoint，从而建立进程间通信。

Linux 应用由 kernel-thread 启动并提供服务。在 二进制兼容 文档中，我们介绍了当前提供的二进制兼容方案。kernel-thread 需要在 Linux-App 触发 FaultIPC 时提供支持。

运行案例 #

环境安装 #

需要保证您的环境包含下列软件或功能：

  • rustup
  • make
  • python3
  • git
git clone https://github.com/reL4team2/rel4-linux-kit.git
cd rel4-linux-kit
git checkout 610451a

# 安装 aarch64 musl cross toolchain
wget https://musl.cc/aarch64-linux-musl-cross.tgz
tar zxf aarch64-linux-musl-cross.tgz
export PATH=$PATH:`pwd`/aarch64-linux-musl-cross/bin

# 下载 sel4 内核
mkdir -p .env
wget -qO- https://github.com/yfblock/rel4-kernel-autobuild/releases/download/release-2025-03-06/seL4.tar.gz | gunzip | tar -xvf - -C .env --strip-components 1

# 下载测例
wget -qO- https://github.com/yfblock/rel4-kernel-autobuild/releases/download/release-2025-03-06/aarch64.tgz | tar -xf - -C .env
mkdir -p testcases

# (Optional) 如果您的系统不支持直接使用 pip 安装包
python3 -m venv .env/python
source .env/python/bin/activate

# 安装 python 包
pip3 install capstone lief

# 处理测例
./tools/modify-multi.py .env/aarch64 testcases

运行 #

make run LOG=error

如果您想看到更加详细的测例，可以将 LOG=error 改为 LOG=debug 或其 <trace> <debug> <info> <warn> <error> 中的一个，这里的 LOG 只会影响 kernel-thread。

6月 3, 2025
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