C 如何在最小的linux内核环境中启动进程？

是否可以在裸linux内核上运行通用C程序

我使用的是带有Qemu的虚拟化linux最小系统，在这里我加载了自定义内核和根文件系统，但显然无法运行我的用户空间hello world程序

编辑1：我已经更新了问题，使其更加详细。以下是我遵循的步骤：

1] 我已在主机上使用以下命令编译hello_world程序：

gcc hello_world.c -o hello_world

源代码如下所示：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[]) {
  printf("Hello world!\n");
  return 0;
}

    $ ldd hello_world
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffc0dfc8000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007efd90658000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x000055a57447f000)

2] 我已经通过执行buildroot构建了根文件系统，它默认来自。我已经编译了linux内核并获得了相应的bzImage

3] 我安装了根文件系统，并将编译后的程序复制到其中，如下所示：

sudo mount -t ext2 rootfs.ext2 /home/andreww/Desktop/mountfile/
sudo cp hello_world /home/andreww/Desktop/mountfile/
sudo umount /home/andreww/Desktop/mountfile/

这感觉不对，我这么做是因为我还没有找到一种直接在客户机内部编译C程序的方法。 在来宾计算机上，我没有gcc，事实上，如果我尝试调用它，我会得到：

 # -sh: gcc: not found

4] 我已经用命令启动了模拟系统

qemu-system-x86_64 \
    -M pc \
    -append 'root=/dev/vda $extra_append' \
    -drive file=${images_dir}/rootfs.ext2,if=virtio,format=raw \
    -kernel ${images_dir}/bzImage \
    -m 256M \
    -net nic,model=virtio \
    -net user \
    -enable-kvm \
    -cpu host \
    -smp threads=4

这是我从你那里拿走的。 ext2是系统启动时所针对的根文件系统，bzImage是我将启动来宾机的内核映像

5] 来宾计算机在shell中进行仿真。这正是我所期望的，因为我只虚拟了裸内核，而不是整个操作系统映像

显示buildroot登录，我以root身份登录并运行以下命令：

当我尝试运行hello程序时，会显示以下消息：

-sh: ./hello_world: not found

我假设我的程序从未执行过，即使我通过调试看到它作为elf文件加载到系统中

如果我键入一个不存在的随机命令，我会得到相同的错误

目标是让hello_world程序在用户空间中运行，在内核之上，我不希望它成为它的一部分

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我同意你们的观点，我可能缺少一些库或一些基本的东西，但我不知道该怎么做。

如果你打算这样做，你基本上可以运行一个进程而不是init。要运行进程而不是systems init应用程序，可以替换原始init，或者将init=/path/To/you/application作为内核参数传递给VM

但有几件事你应该记住：

所有库都需要存在于VM中，与构建应用程序的系统上的位置相同。这还包括它所基于的基本c库。您可以使用

ldd hello_world

例如，如果您编译以下程序

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv) {
  printf("hello world!\n");
  return 0;
}

如果替换init进程，则需要处理控制台中断并正确处理它们。如果您不这样做，您将面临严重的系统崩溃风险。因此，如果您不知道自己在做什么，最好保留一个init进程并让该进程启动应用程序

我在过去看到过你命令的输出。您是否使用shell脚本启动应用程序？如果是这样，则可能表明您当前缺少虚拟环境中的某些库

编辑：

也许您可以创建一个静态链接的应用程序，这意味着将所有库编译到同一个文件中。在gcc上，您可以使用-static开关来实现这一点。请看区别：

$ gcc -o test test.c
$ ldd test
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffcd1f22000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f088d43a000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00005580f8a2b000)
$ gcc -static -o test test.c
$ ldd test
    not a dynamic executable

如前所述，您可以使用ldd查找所需的库。我通常使用的另一个选项是objdump，因为输出更详细

因此，对于我的应用程序，这意味着类似这样的内容（我已将输出缩短到相关部分）：

在我的例子中，这就是libc.So.6，我需要将主机上的/lib/x86_64-linux-gnu/libc.So.6复制到虚拟机中的/lib/x86_64-linux-gnu/libc.So.6

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希望有帮助。

您应该检查文件上的执行标志。默认的输出文件是./a.out，使用-o，您可以更改输出文件。

rootfs.ext2

来自哪里？你是如何编写你的“hello world”程序的？如果要构建动态二进制文件，则需要确保虚拟环境包含与构建环境相同的

ld.so

和其他库。如果您正在构建一个静态二进制文件，这不会是一个问题。

init

是由裸内核启动的用户空间程序。你可以用你想要的任何东西来代替它。在您的例子中，您正在启动一个shell

sh

。当您尝试在shell下运行程序时，它会告诉您没有在正确的目录中。@stark，这是一条有点混乱的错误消息，我认为上面的larsks是对的，它是关于库和加载程序的。谢谢大家的建议！为了更精确，我修改了这个问题！我正在使用shell脚本来启动Qemu。我认为您关于缺少库的说法是对的，可能在虚拟化系统中，我缺少了所有东西，因为它只使用最少的内核代码，而没有其他任何东西。你知道我如何添加这些最小的功能，让我的hello_程序运行吗？为了更准确，我在问题中添加了更多的信息。我扩展了我的答案。我建议您在应用程序上使用ldd或objdump或其他工具来列出所需的库。另一个（可能更容易）的选择是静态链接它。我用-static标志重新编译了我的程序，现在它在客户机上正确运行。我还检查了来宾计算机中的/lib文件夹以及所需的.so文件，以便正确运行该程序。非常感谢！

$ gcc -o test test.c
$ ldd test
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffcd1f22000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f088d43a000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00005580f8a2b000)
$ gcc -static -o test test.c
$ ldd test
    not a dynamic executable

$ objdump -p test

test:     file format elf64-x86-64

[...]

Dynamic Section:
  NEEDED               libc.so.6
  INIT                 0x00000000004003c8
  FINI                 0x00000000004005c4
  INIT_ARRAY           0x0000000000600e10
  INIT_ARRAYSZ         0x0000000000000008
  FINI_ARRAY           0x0000000000600e18
  FINI_ARRAYSZ         0x0000000000000008
[...]