Czy jest możliwe napisanie debuggera trybu jądra Linux dla Intel x86-64 w Common Lisp i z jakim implementacją Common Lisp [s]?

Question

Jestem zainteresowany rozwijaniem pewnego rodzaju debuggera w stylu jądra ring0 dla x86-64 w Common Lisp, który byłby załadowany jako moduł jądra Linuksa i jak wolę Common Lisp do C w ogólnym programowaniu, zastanawiam się, jak różne są wspólne Lisp implementacje pasowałyby do tego rodzaju zadania programistycznego.

Do debuggera wykorzystano zewnętrzną bibliotekę do demontażu, taką jak udis86 za pośrednictwem jakiegoś FFI. Wydaje mi się, że najłatwiej jest napisać moduły jądra w C, ponieważ muszą zawierać funkcje C int init_module(void) i void cleanup_module(void) (The Linux Kernel Module Programming Guide), więc kod modułu jądra wywoła kod Common Lisp z C za pomocą CFFI. Pomysł polegałby na stworzeniu debora typu ring0 dla 64-bitowego systemu Linux zainspirowanego ideą Rasta Ring 0 Debugger, który jest dostępny tylko dla 32-bitowego systemu Linux i wymaga klawiatury PS/2. Myślę, że najtrudniejszą częścią byłby faktyczny kod debuggera ze sprzętowymi i programowymi punktami przerwania oraz niskopoziomowym sterowaniem urządzeniami wideo, klawiaturowymi lub wejściowymi USB. Montaż w trybie Inline bardzo by mi w tym pomógł, wydaje mi się, że w wbudowanym zestawie SBCL można zaimplementować za pomocą VOP (SBCL Internals: VOP) (SBCL Internals: Adding VOPs), a ten IRC log wspomina, że ​​ACL (Allegro Common Lisp), CCL (Clozure Common Lisp) i CormanCL mają LAP (Lisp Programy montażowe). Zarówno ACL, jak i CormanCL są zastrzeżone, a zatem odrzucone, ale CCL (Clozure Common Lisp) może być jedną z opcji. Konieczna jest także możliwość budowania samodzielnych plików wykonywalnych; SBCL, którego obecnie używam, ma to, ale ponieważ są to całe obrazy Lisp, ich rozmiar jest dość duży.

Moje pytanie brzmi: jest to opłacalne, aby utworzyć debugger ring0 trybu jądra Intel x86-64 w Common Lisp, kod niskiego poziomu realizowanego w C i/lub zespołu, a jeśli jest, co wspólne Implementacje Lisp dla 64-bitowego systemu Linux najlepiej nadają się do tego typu przedsięwzięć, a jakie są plusy i minusy, jeśli istnieje więcej niż jedna odpowiednia implementacja Common Lisp? Schemat może być jedną z możliwych opcji, jeśli oferuje pewne korzyści w porównaniu z Common Lisp. Doskonale zdaję sobie sprawę, że znakomita większość modułów jądra jest napisana w języku C, a ja znam układ C i x86 na tyle dobrze, aby móc napisać wymagany kod niskiego poziomu w C i/lub złożeniu. Nie jest to próba przeniesienia jądra Linuksa do Lisp (patrz: https://stackoverflow.com/questions/1848029/why-not-port-linux-kernel-to-common-lisp), ale plan napisania w Common Lisp modułu jądra Linux, który byłby używany jako debugger ring0.

Answer 1

Nie, nie byłoby możliwe wdrożenie modułu jądra w CL z oczywistych powodów, że tylko po to, aby ta praca była potrzebna, aby zrobić wiele hacków i może skończyć się utratą wszystkich korzyści zapewnianych przez język LIPP i kod lisp będzie wyglądał jak kod C w wyrażeniach S.

Napisz moduł jądra, aby wyeksportować dowolną funkcjonalność/dane, które potrzebujesz z jądra, a następnie za pomocą ioctl lub operacji odczytu/zapisu, każdy program trybu użytkownika może komunikować się z modułem.

Nie jestem pewien, czy istnieje jakiś moduł jądra, który jest na tyle ogólny, że implementuje Lisp (lub może być jego podzbiorem) tak, że piszesz kod w Lispie i ten ogólny moduł czyta kod seplenieniowy i uruchamia go jako podskładnik , w zasadzie Kernel -> Ogólny moduł LISP -> Twój kod Lisp (który będzie działał w jądrze).

Answer 2

Być może zechcesz rzucić okiem na dyskusję na lispvan 2 lutego 2008 r. "Robiąc złe rzeczy z Common Lisp" Brada Beveridge'a na temat pracy ze sterownikiem systemu plików z SBCL.

Talk description & files

W nim wspomina:

„A C/C++ Debugger napisany w CL ??

Całkowicie pie in the sky teraz

Ale, jak fajnie byłoby to możliwe?

Nie, że wiele z odcinka, tylko trzeba umieć pisać do pamięci, gdzie biblioteka znajduje wstawić punkty przerwy & następnie sygnały pułapek na Lisp stronie

Przydałoby brudne sztuczki, aby zastąpić funkcje C z połączeń do Lisp funkcji

Oprócz pewnych szczegółów, to chyba nie takie trudne - na pewno nic „nowego”

brudna trik wiązałoby nadpisanie kodu C z innym skoku (oddział bez linku) do Lisp zwrotnego . Kiedy kod Lisp zwróci, może on przejść bezpośrednio z powrotem do pierwotnej funkcji wywołania za pośrednictwem rejestru linków.

Również jestem całkowicie tuszowanie prawdziwe trudności w pisaniu debugger - byłoby czasochłonne „