[笔记] CentOS7 手动修补内核过程简记

由于工作需要，需要进行一次对CentOS7系统内核的修补。因为之前没有进行过相关操作，所以把尝试记录下来。

系统信息

CentOS Linux 7 (Core) - Linux 3.10.0-1127.el7.x86_64 - x86_64

下载源码

确定内核版本

[root@localhost ~]# uname -r
3.10.0-1127.el7.x86_64

根据官方说明下载内核完整镜像并构建

* [https://wiki.centos.org/HowTos/I_need_the_Kernel_Source](https://wiki.centos.org/HowTos/I_need_the_Kernel_Source#:~:text=2.%20If%20you%20really%20need%20the%20full%20kernel%20source)
* 创建用户并创建目录
* ```
[root@localhost kernels]# useradd kernelmaker
[root@localhost kernels]# passwd kernelmaker
Changing password for user kernelmaker.
New password: 
BAD PASSWORD: The password is shorter than 8 characters
Retype new password: 
passwd: all authentication tokens updated successfully.
[root@localhost kernels]# su kernelmaker
Attempting to create directory /home/kernelmaker/perl5
[kernelmaker@localhost kernels]$ cd
[kernelmaker@localhost ~]$ echo ~/rpmbuild/{BUILD,BUILDROOT,RPMS,SOURCES,SPECS,SRPMS}
/home/kernelmaker/rpmbuild/BUILD /home/kernelmaker/rpmbuild/BUILDROOT /home/kernelmaker/rpmbuild/RPMS /home/kernelmaker/rpmbuild/SOURCES /home/kernelmaker/rpmbuild/SPECS /home/kernelmaker/rpmbuild/SRPMS
[kernelmaker@localhost ~]$ mkdir -p ~/rpmbuild/{BUILD,BUILDROOT,RPMS,SOURCES,SPECS,SRPMS}
[kernelmaker@localhost ~]$ echo echo '%_topdir %(echo $HOME)/rpmbuild'
echo %_topdir %(echo $HOME)/rpmbuild
[kernelmaker@localhost ~]$ echo '%_topdir %(echo $HOME)/rpmbuild'
%_topdir %(echo $HOME)/rpmbuild
[kernelmaker@localhost ~]$ echo '%_topdir %(echo $HOME)/rpmbuild' > ~/.rpmmacros
```
* 安装必备包
* ```
[root@host]# yum install asciidoc audit-libs-devel bash bc binutils binutils-devel bison diffutils elfutils
[root@host]# yum install elfutils-devel elfutils-libelf-devel findutils flex gawk gcc gettext gzip hmaccalc hostname java-devel
[root@host]# yum install m4 make module-init-tools ncurses-devel net-tools newt-devel numactl-devel openssl
[root@host]# yum install patch pciutils-devel perl perl-ExtUtils-Embed pesign python-devel python-docutils redhat-rpm-config
[root@host]# yum install rpm-build sh-utils tar xmlto xz zlib-devel
```
* 下载安装源码包，注意这一步版本号可能需要自己根据情况修改，检查是否在这一Vault路径
* ```
[kernelmaker@localhost ~]$ rpm -i https://vault.centos.org/7.8.2003/os/Source/SPackages/kernel-3.10.0-1127.el7.src.rpm 2>&1 | grep -v 'exist'
[kernelmaker@localhost ~]$ cd ~/rpmbuild/SPECS
```


* 源码将会在`/home/kernelmaker/rpmbuild/BUILD/kernel-3.10.0-1127.el7/linux-3.10.0-1127.el7.x86_64`目录

## 修补内核

### 创建补丁

将补丁创建在 `/home/kernelmaker/rpmbuild/BUILD/kernel-3.10.0-1127.el7/patches/{CNVD_NAME}.patch`方便后续操作。

#### CNVD-2023-05410

由于源文件改动较大，手动修复

if (cl){
    err = cops->graft(parent, cl, new, &old);
    if (new && new->ops == &noqueue_qdisc_ops) {
        NL_SET_ERR_MSG(extack, "Cannot assign noqueue to a class");
        return -EINVAL;
    }
} else

CNVD-2023-06532

文件可以合并，因此创建Patch来合并修改

diff --git a/drivers/usb/core/hub.c b/drivers/usb/core/hub.c
index 2c7ff28d5ef5..20759124fa39 100644
--- a/drivers/usb/core/hub.c
+++ b/drivers/usb/core/hub.c
@@ -5956,6 +5956,10 @@ int usb_reset_device(struct usb_device *udev)
      return -EISDIR;
  }
* if (udev\-\>reset\_in\_progress)
* return \-EINPROGRESS;
* udev\-\>reset\_in\_progress \= 1;  
\+  
port\_dev \= hub\-\>ports\[udev\-\>portnum \- 1];

/\*  
@@ \-6020,6 \+6024,7 @@ int usb\_reset\_device(struct usb\_device \*udev)

usb\_autosuspend\_device(udev);  
memalloc\_noio\_restore(noio\_flag);
* udev\-\>reset\_in\_progress \= 0;  
return ret;  
 }  
 EXPORT\_SYMBOL\_GPL(usb\_reset\_device);  
diff \-\-git a/include/linux/usb.h b/include/linux/usb.h  
index 539825269474\..f2e8f4e4e3bc 100644  
\-\-\- a/include/linux/usb.h  
\+\+\+ b/include/linux/usb.h  
@@ \-665,6 \+665,7 @@ struct usb\_device {

unsigned can\_submit:1;  
unsigned persist\_enabled:1;
* unsigned reset\_in\_progress:1;  
unsigned have\_langid:1;  
unsigned authorized:1;  
unsigned authenticated:1;

CNVD-2023-06474

net: sched: cbq: dont intepret cls results when asked to drop - Linux Kernel Git

由于此文件部分差异，所以部分手动替换

diff \-\-git a/net/sched/sch\_cbq.c b/net/sched/sch\_cbq.c  
index 6568e17c4c634\..36db5f6782f2c 100644  
\-\-\- a/net/sched/sch\_cbq.c  
\+\+\+ b/net/sched/sch\_cbq.c  
@@ \-230,6 \+230,8 @@ cbq\_classify(struct sk\_buff *skb, struct Qdisc* sch, int \*qerr)

result = tcf_classify(skb, NULL, fl, &res, true);
if (!fl || result < 0)
    goto fallback;

* if (result \=\= TC\_ACT\_SHOT)
* return NULL;

cl \= (void \*)res.class;  
if (!cl) {

应用补丁

在linux-*目录中执行：
- 测试补丁但不实际修改，用于验证补丁：
  - patch -p1 --dry-run < path/to/your.patch
- 应用补丁：
  - patch -p1 < path/to/your.patch 依次将所有补丁应用。
推荐先进行patch修补，然后再执行手动修改的部分，避免可能导致patch失效的情况。实际修补前，务必先测试补丁是否可以执行（全部success）

创建内核

要创建内核文件，需要执行以下步骤：

进入/home/kernelmaker/rpmbuild/SPECS目录，使用ls命令查看其中是否有kernel.spec文件。
如果存在kernel.spec文件，则使用以下命令构建内核：（需要~22GB空间和较大耗时）

$ rpmbuild \-bb \-\-target\=x86\_64 \-\-without debug kernel.spec

--target参数指定了构建的目标平台，--without debug参数表示不需要生成调试信息。

等待构建完成后，生成的RPM包将放置在/home/kernelmaker/rpmbuild/RPMS/x86_64目录中。
安装内核：（可能需要提前卸载版本不同而导致冲突的包，通过rpm -qa | grep kernel查看。）

$ sudo rpm \-ivh \-\-force kernel\-\*.rpm

注意，安装内核时应以root用户身份执行。安装后，重启系统以应用新内核。

$ sudo reboot

完成以上步骤后，新的内核文件就创建成功并安装完成了。重启后可以通过uname -a查看使用中内核的编译时间来确定修改是否生效。

可能遇到的问题

若补丁修补的版本与当前内核差距较大，如何修补？

版本差距较小时可以直接应用diff或升级版本，而差距较大的时候则需要前往Git下载Diff，然后手动寻找文件未知来应用修改，这一步需要阅读代码来确定如何修改。

直接安装kernel的devel包来进行修补？

[不确定] 根据搜索和GPT问答，devel包中没有全部源代码，不能用于修补内核，需要下载完整源码才能修补。

patch -p1的-p1是什么意思

[GPT] -p1是patch命令的参数之一，其含义是去掉补丁文件中的第一个路径分量。在应用补丁时，补丁文件中通常包含相对于源码根目录的路径信息，例如：

\-\-\- a/kernel/fs/Makefile  
\+\+\+ b/kernel/fs/Makefile

其中的a/和b/就是第一个路径分量。在使用patch命令应用补丁时，如果补丁文件中包含前缀路径，则需要使用-p参数去掉。例如，如果补丁文件中包含a/前缀，则需使用-p1参数去掉，表示删除第一个路径分量。如果补丁文件中包含a/b/前缀，则需使用-p2参数去掉，依此类推。

在上述打补丁的操作中，我们在应用补丁时使用了-p1参数，因为针对CentOS 7的内核源码通常会有一层根目录的路径前缀需要去掉，因此使用-p1参数去除。

~/.rpmmacros 文件的用途是什么？为什么获取内核源码需要这个文件？

[GPT] ~/.rpmmacros 文件是用来设置RPM包构建环境的配置文件，它可以定义一些常用的宏定义，通过这些宏定义来指定RPM构建过程中所需要的一些文件目录、版本号、包名等信息，以便于自动化打包。其中它定义的 %_topdir 宏标识RPM组件的顶层目录。

在获取CentOS内核源代码时，需要创建一个基于 ~/rpmbuild/ 目录的构建树来构建内核。由于 ~/.rpmmacros 文件定义了在构建过程中使用的顶层目录（%_topdir），所以需要在创建 ~/rpmbuild/ 目录前，将这个宏定义写入到 ~/.rpmmacros 文件中。

这么做的原因是，RPM包管理的构建树是有编译者自己管理和维护的，不依赖于开发机和安装系统的环境和目录结构，以及由可能包含特殊字符、空格、换行符等情况。因此，通过在 ~/.rpmmacros 文件中定义宏变量，可以保证构建环境的一致性和可控性，从而提高构建的稳定性和效率。