понедельник, 16 апреля 2018 г.

Как запускать 32-битные программы на 64-битном дистрибутиве Linux

На сегодняшний день все выпускаемые процессоры так или иначе поддерживают 64-битную архитектуру. В связи с тем, что 32-битные процессоры могут адресовать 232 бита данных, они не могут работать с памятью более 4 Гб, однако процессоры на архитектуре x86-64, могут работать с гораздо более большим объемом памяти. Отличительными особенностями новых процессоров является поддержка 64-битных регистров общего назначения (РОН), арифметических и логических операций над целыми числами и поддержкой 64-битных виртуальных адресов.

В GNU Linux для того чтобы узнать разрядность процессора, существует команда lscpu:
$ lscpu | grep Architecture
Architecture:          x86_64

Поле Architecture отображает разрядность процессора (x86_64), в случае 32-битного процессора значение этого поля было бы i686 (i386).
Для того, чтобы узнать разрядность операционной системы, существует команда arch:
$ arch
x86_64

В довольно редких случае необходимо запускать программы, написанные под 32х-битную ОС когда-то давно на новых операционных системах. Существует несколько способов запуска 32-битных программ на 64-битной системе:
- с использованием нативной поддержки (multiarch)
- с использованием технологий ядра Linux: chroot, Docker, OpenVZ
- с использованием виртуальных машин

Multiarch

В то время, как 64-битные программы не могут работать в 32-битных операционных системах, 32-битные программы могут работать в 64-битных операционных системах, однако они нуждаются в соответствующих 32-битных библиотеках. Со времен появления дистрибутивов Ubuntu 11.04 (Natty) и Debian 7.0 (Wheezy) было объявлено о поддержке multiarch, где 32-битные и 64-битные библиотеки могут сосуществовать вместе в одной системе. Пакет под названием ia32-libs включает в себя множество версий разделяемых библиотек.
Пример установки 32-битной программы в Debian/Ubuntu:
# dpkg --add-architecture i386
# apt update
# apt install -y ia32-libs
# apt install package-name:i386

chroot

С помощью технологии chroot, поддержку которой имеет ядро Linux, возможно организовать запуск 32-битных программ в изолированном окружении (песочнице) в уже имеющейся 64-битной операционной системе. Идея состоит в том, чтобы установить необходимое окружение в поддереве каталогов и запустить приложения из под него. В основном chroot используется для тестирования различных приложений, в том числе для 32- и 64-битных архитектур.
Команда chroot и одноименный системный вызов запускают процессы, с учетом того, что на самом деле запускаемое окружение является всего лишь системным подкаталогом.

Для организации удобного управления подобным окружением существует утилита schroot:
# apt update
# apt install -y schroot debootstrap dbus

Утилита debootstrap позволяет установить базовую систему Debian в необходимый подкаталог. Пакет dbus позволяет некоторым приложениям в операционной системе общаться друг с другом.

Пример установки 32-битного окружения в chroot:
# mkdir /chroot
# debootstrap --arch=i386  stable /chroot http://deb.debian.org/debian/

После создания окружения, создаем конфигурационный файл для его запуска:
# vim /etc/schroot/chroot.d/test
[test]
description=Installing 32-bit env
aliases=test
type=directory
directory=/chroot
users=root
root-groups=root
profile=desktop
personality=linux
preserve-environment=true

Заходим в окружение chroot:
# schroot -c test
(test)[email protected]:~# 

После этого можно устанавливать необходимые программы в данное окружение chroot.

Docker / OpenVZ

Технология chroot является полезной, однако распространение таких технологий как OpenVZ и Docker позволяют не только изолировать окружения в каталогах, но и изолировать ресурсы для каждого контейнера. В данный момент множество людей во всем мире использую Docker для запуска множества контейнеров, в основном для тестирования различных версий ПО.

К примеру команда:
# docker run -i -t ubuntu:12.04 /bin/bash
запускает контейнер с операционной системой Ubuntu 12.04.

Аналогично для OpenVZ 7:
# prlctl create ct1 --ostemplate debian-8.0-x86_64 --vmtype=ct

У Docker и OpenVZ есть один недостаток, так как это технология виртуализации уровня операционной системы, то он может запускать только приложения, поддерживающие ядро хост-системы. Например Вы не сможете запустить Windows или FreeBSD на ядре Linux.

KVM / VirtualBox / Hyper-V / ESXi

Для того, чтобы запустить любые операционные системы существуют технологии полной виртуализации, такие как KVM, VirtualBox и другие. С помощью KVM можно запускать любую x64-совместимую операционную систему поверх Linux, поэтому любую 32-битную систему можно установить в гостевую виртуальную машину без использования multiarch, chroot и Docker, достаточно лишь скачать необходимый образ операционной системы и установить ее на виртуальную машину.

Пример установки дистрибутива Linux Mint в виртуальную машину KVM.
Создадим виртуальный жесткий диск размером 10 Гб:
$ dd if=/dev/zero of=/vdisk_qemu bs=10000000 count=1000

Запуск виртуальной машины:
$ kvm -k ru -cdrom /linuxmint-32bit.iso -hda /vdisk_qemu -m 1024 -boot d -name TEST32
где:
-cdrom указывает путь к iso-образу операционной системы
-hda /vdisk_qemu путь к виртуальному жесткому диску
-m 1024 оперативная память указанная в мегабайтах
-boot d порядок загрузки оборудования (с cdrom)
-name TEST32 имя виртуальной машины

После установки операционной системы, можно отключить виртуальную машину и запустить ее с виртуального жесткого диска.
$ kvm -hda /vdisk_qemu -m 1024

Комментариев нет: