热补丁旨趣

1. 代码替换机制：Ftrace 与跳转提醒

热补丁的中枢期间基于 Ftrace（Function Tracer） 框架：

跳转提醒替换：诓骗 x86 架构下 call 提醒（5 字节）或 ARM64 的 b 提醒，在函数进口处插入跳转到新函数的提醒

初始时原子写入：通过 text_poke 等接口在初始中安全地修改内核代码段（.text），不竭需要内存页写权限临时开启

旧函数保留：原始函数体保留，仅进口被"劫握"，保证正在实施的旧函数实例能安全复返

2. 一致性模子：Klp 与 Kgraft

Linux 社区主要袭取两种一致性保证政策： KLP (Kernel Live Patching) - 干线袭取：

罢手点（Consistency Model）：诓骗内核已有的 klp_update_patch_state 机制，通过任务景况象征位追踪

原子切换：当通盘 CPU 齐经过安全点（如系统调用复返、中断复返）时，新代码旅途对通盘后续调用奏凯

栈回溯查验：确保莫得任务正在实施被补丁函数的旧版块（通过 walk_stack 查验） Kgraft - SUSE 决议（历史）：

袭取相通 RCU 的延张开释机制，旧代码握续初始直到通盘援用退出

3. 数据结构：Livepatch 模块

// 中枢结构体

struct klp_func {

void *old_func; // 指向原函数

void *new_func; // 指向补丁函数

char *old_name; // 标记名（用于查找）

struct klp_object *obj;

};

struct klp_patch {

struct klp_object *objs;

struct list_head list;

bool enabled;

// ...

};

4. 加载与激活经由

模块加载：通过 insmod patch.ko 加载包含新函数的 ELF 模块

标记贯通：klp_resolve_symbols 贯通旧函数地址（通过 kallsyms）

注册补丁：调用 klp_enable_patch 注册到 livepatch 子系统

一致性恭候：遍历通盘任务，查验栈中是否包含被替换函数

原子激活：通盘 CPU 同步后，通过 arch_klp_patch_func 写入跳转提醒

奏凯证据：后续调用径直插足新函数旅途

5. 限度与领域

非语义变更：只可修改函数已矣，不可改革数据结构布局（结构体字段增减）

无静态变量变更：不可修改全局/静态变量语义，因为旧模块仍在援用

调用商定保握：新函数必须保握与原函数交流的 ABI（参数、复返值、调用商定）

安全点依赖：需要内核建设 CONFIG_LIVEPATCH 和 CONFIG_DYNAMIC_FTRACE

热补丁制作器具

kpatch-build kpatch-build 是一款热补丁制作器具，九游体育(NineGameSports)官网可在不重启系统和中断业务的情况下对操作系统内核进行CVE和Bug莳植。 守旧架构： X86，ARM64 上游社区：https://github.com/dynup/kpatch ![[Pasted image 20260508174701.png]]

准备使命

以Redhat系列linux为例

依赖准备 确保不错编译内核和驱动

yum install -y make gcc patch bison flex openssl-devel elfutils elfutils-devel dwarves bc perl

内核信息准备 下载kernel-debuginfo，kernel-devel，kernel source

安设kpatch-build 不错遴荐径直按照官方编译的rpm包，或我方编译

rpm安设 yum install kpatch-build

编译

wget https://gitee.com/anolis/kpatch-build/repository/archive/master.zip

解压v0.9.9.tar.gz

调用patch.sh剧本，把仓库中的patch打上源码

./patch.sh

插足kpatch-0.9.9目次下 如若你是需要使用kpatch core module加载(即kpatch.ko)，确立BUILDMOD=yes

make BUILDMOD=yes && make BUILDMOD=yes install

如若不需要使用kpatch.ko，使用livepatch

make && make install

kpatch-build使用

kpatch-build -n kpatch-test -s /root/hotfix/linux-4.19.91-26.4.an7 -c /root/hotfix/.config -v /root/hotfix/vmlinux -o /root/hotfix/output/ -dddddd -R /root/hotfix/test-livepatch.patch

其中：

-n 补丁称呼

-s：指向源代码目次

-c: config文献

-v: vmlinux文献

-o: 居品输出目次

test-livepatch.patch：补丁文献

-d: 输出debug信息

制作oot hotfix

制作oot hotfix的过程与制作kernel hotfix的过程一致，仅仅输出参数永诀

kpatch-build -s {path_to_kernel_source} -c {path_to_kernel_config} -v {path_to_kernel_vmlinux} --oot-module-src {path_to_oot_module_source} --oot-module {path_to_oot_module_ko} {path_to_patch_file}

使用证明

热补丁中自带kpatch处罚器具 加载热补丁：

kpatch load kpatch-test.ko

卸载热补丁：

kpatch unload kpatch-test.ko

热补丁列表：

kpatch list

示例

linux低版块bond驱动新增双发arp功能

准备

安设kernel联系debuginfo包

arp双发patch

--- bonding/bond_main.c 2026-05-01 01:07:34.956327587 -0400

+++ bonding/bond_main.c 2026-05-01 01:11:01.920233936 -0400

return slave;

}

+static netdev_tx_t bond_xmit_broadcast(struct sk_buff *skb，

+ struct net_device *bond_dev);

/* Use this Xmit function for 3AD as well as XOR modes. The current

* usable slave array is formed in the control path. The xmit function

* just calculates hash and sends the packet out.

struct bond_up_slave *slaves;

struct slave *slave;

+ if ( skb->protocol == htons(ETH_P_ARP) ) {

+ return bond_xmit_broadcast(skb， dev);

+ }

+

slaves = rcu_dereference(bond->usable_slaves);

slave = bond_xmit_3ad_xor_slave_get(bond， skb， slaves);

if (likely(slave))

编译剧本build.sh

path_to_kernel_source=/lib/modules/4.18.0-372.9.1.el8.x86_64/build

path_to_kernel_config=/boot/config-4.18.0-372.9.1.el8.x86_64

path_to_kernel_vmlinux=/usr/lib/debug/lib/modules/4.18.0-372.9.1.el8.x86_64/vmlinux

path_to_oot_module_source=/root/bondingorig

path_to_oot_module_ko=/root/bonding.ko

path_to_patch_file=/root/arp.patch

kpatch-build -s ${path_to_kernel_source} -c ${path_to_kernel_config} -v ${path_to_kernel_vmlinux} --oot-module-src ${path_to_oot_module_source} --oot-module ${path_to_oot_module_ko} ${path_to_patch_file} -t ''

编译

sh build.sh

安设

kpatch load livepatch-arp.ko

留心

热补丁加载时，需要确保通盘CPU齐完成函数替换，是以如若有其他进度永劫辰占用CPU，可能导致加载热补丁失败九游体育(NineGameSports)官网，需要其他进度开释CPU后才能告捷。