Linux 환경 구축

0. 사전 확인

아키텍처 및 가상화 지원 확인

# 아키텍처 확인
uname -m   # x86_64 이어야 함

# KVM 하드웨어 가상화 지원 확인
egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo   # 0이면 KVM 사용 불가 (VirtualBox 등 nested VM 환경)

# KVM 모듈 로드 여부 확인
lsmod | grep kvm

• vmx: Intel VT-x 지원
• svm: AMD-V 지원
• 결과가 0이거나 모듈 없음 → KVM 비활성, 아래 주의사항 참조

KVM 사용 불가 환경

이미 VirtualBox/VMware VM 안에서 작업 중이라면 nested KVM이 필요합니다.

# VirtualBox: 가상머신 설정 > 시스템 > 가속 > "VT-x/AMD-V 중첩 페이징" 활성화 필요
# VMware: VMX 파일에 아래 추가 후 재시작
#   vhv.enable = "TRUE"

# nested KVM 활성화 확인
cat /sys/module/kvm_intel/parameters/nested   # Y 이면 OK
cat /sys/module/kvm_amd/parameters/nested     # (AMD의 경우)

KVM을 사용할 수 없는 경우 -enable-kvm을 제거하고 소프트웨어 에뮬레이션으로 실행합니다 (느림).

1단계: QEMU 설치

Ubuntu / Debian

sudo apt update
sudo apt install -y qemu-system-x86 qemu-utils

Fedora / RHEL / CentOS Stream

sudo dnf install -y qemu-system-x86 qemu-img

Arch Linux

sudo pacman -S qemu-system-x86 qemu-img

설치 확인

qemu-system-x86_64 --version
qemu-img --version

KVM 권한 설정

# 현재 사용자를 kvm 그룹에 추가
sudo usermod -aG kvm $USER

# 재로그인 또는 newgrp으로 즉시 적용
newgrp kvm

# 확인
ls -l /dev/kvm   # crw-rw----  group: kvm 이면 OK

2단계: Ubuntu 22.04 ISO 다운로드

mkdir -p ~/qemu-lab && cd ~/qemu-lab

wget -O ubuntu-22.04-server-amd64.iso \
  https://releases.ubuntu.com/22.04/ubuntu-22.04.5-live-server-amd64.iso

# 다운로드 확인
ls -lh ubuntu-22.04-server-amd64.iso

3단계: 디스크 이미지 생성

cd ~/qemu-lab

# OS 디스크 (Ubuntu 설치용, 30GB, virtio 연결)
qemu-img create -f qcow2 ubuntu.qcow2 30G

# NVMe 디스크 (실습용, 16GB, raw 포맷 — O_DIRECT 지원을 위해 raw 필수)
qemu-img create -f raw nvme_disk.raw 16G

ls -lh *.qcow2 *.raw

4단계: Ubuntu 22.04 설치

sudo sed -i 's/^GRUB_CMDLINE_LINUX=""/GRUB_CMDLINE_LINUX="console=tty0 console=ttyS0,115200n8"/' /etc/default/grub
sudo update-grub

cd ~/qemu-lab
qemu-system-x86_64 \
  -m 4G -smp 4 \
  -enable-kvm \
  -drive file=ubuntu.qcow2,if=virtio,format=qcow2 \
  -cdrom ubuntu-22.04-server-amd64.iso \
  -boot d \
  -net nic -net user,hostfwd=tcp::2222-:22 \
  -nographic

5단계: 설치 후 VM 기동 (NVMe 포함)

cd ~/qemu-lab
qemu-system-x86_64 \
  -m 4G -smp 4 \
  -enable-kvm \
  -drive file=ubuntu.qcow2,if=virtio,format=qcow2 \
  -drive file=nvme_disk.raw,id=nvm,if=none,format=raw \
  -device nvme,id=nvme0,serial=deadbeef \
  -device nvme-ns,drive=nvm,bus=nvme0,nsid=1,logical_block_size=512,physical_block_size=512 \
  -net nic -net user,hostfwd=tcp::2222-:22 \
  -nographic

VM 부팅 완료 후 SSH 접속:

ssh -p 2222 <username>@localhost

6단계: Guest 내부 — 커널 5.18 설치

Guest VM에 SSH 접속한 상태에서 진행합니다.

방법 A: Ubuntu Mainline PPA 이용 (권장, 빠름)

# 도구 설치
sudo apt update
sudo apt install -y wget

# 커널 패키지 다운로드 (x86_64)
KVER=5.18.0-051800
mkdir -p /tmp/kernel && cd /tmp/kernel

wget \
  https://kernel.ubuntu.com/mainline/v5.18/amd64/linux-image-unsigned-${KVER}-generic_${KVER}.202205222030_amd64.deb \
  https://kernel.ubuntu.com/mainline/v5.18/amd64/linux-modules-${KVER}-generic_${KVER}.202205222030_amd64.deb \
  https://kernel.ubuntu.com/mainline/v5.18/amd64/linux-headers-${KVER}-generic_${KVER}.202205222030_amd64.deb \
  https://kernel.ubuntu.com/mainline/v5.18/amd64/linux-headers-${KVER}_${KVER}.202205222030_all.deb

# 설치
sudo dpkg -i /tmp/kernel/*.deb

# GRUB 확인 후 재부팅
sudo reboot

재부팅 후 SSH 재접속하여 버전 확인:

ssh -p 2222 <username>@localhost
uname -r
# 5.18.0-051800-generic

방법 B: 소스 컴파일 (커스텀 커널 5.18.0-rc6-dpas-fast26 필요 시)

# 빌드 의존성 설치
sudo apt install -y \
  build-essential libncurses-dev bison flex \
  libssl-dev libelf-dev bc pahole dwarves zstd

# 소스 다운로드
cd ~
wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.18-rc6.tar.xz
tar xf linux-5.18-rc6.tar.xz
cd linux-5.18-rc6

# 현재 커널 config 기반으로 시작
cp /boot/config-$(uname -r) .config
make olddefconfig

# localversion 설정 (선택)
echo "-dpas-fast26" > localversion

# 컴파일 (vCPU 수만큼 병렬 빌드)
make -j$(nproc) bindeb-pkg

# 설치
sudo dpkg -i ../linux-image-*.deb ../linux-headers-*.deb
sudo reboot

7단계: NVMe Polling 동작 확인

ssh -p 2222 <username>@localhost

# 커널 버전 확인
uname -r

# NVMe 디바이스 인식 확인
lsblk | grep nvme

# poll_queues 활성화 (nvme 모듈 재로드)
sudo rmmod nvme
sudo modprobe nvme poll_queues=2

# polling 활성화 확인
cat /sys/block/nvme0n1/queue/io_poll        # 1
cat /sys/block/nvme0n1/queue/io_poll_delay  # -1 (adaptive)

# fio 설치
sudo apt install -y fio

# polling 테스트
sudo fio --name=poll_test --filename=/dev/nvme0n1 \
  --ioengine=io_uring --hipri=1 \
  --rw=randread --bs=4k --direct=1 \
  --iodepth=1 --numjobs=1 --runtime=10

편의 스크립트

VM 시작 스크립트

cat > ~/qemu-lab/start-vm.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
cd ~/qemu-lab
qemu-system-x86_64 \
  -m 4G -smp 4 \
  -enable-kvm \
  -drive file=ubuntu.qcow2,if=virtio,format=qcow2 \
  -drive file=nvme_disk.raw,id=nvm,if=none,format=raw \
  -device nvme,id=nvme0,serial=deadbeef \
  -device nvme-ns,drive=nvm,bus=nvme0,nsid=1,logical_block_size=512,physical_block_size=512 \
  -net nic -net user,hostfwd=tcp::2222-:22 \
  -nographic "$@"
EOF
chmod +x ~/qemu-lab/start-vm.sh

alias 등록

# ~/.bashrc 또는 ~/.zshrc에 추가
echo 'alias vm-start="~/qemu-lab/start-vm.sh"' >> ~/.bashrc
echo 'alias vm-ssh="ssh -p 2222 <username>@localhost"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

백그라운드 실행 (데몬 모드)

# 백그라운드로 VM 시작
~/qemu-lab/start-vm.sh -daemonize -pidfile ~/qemu-lab/vm.pid

# VM 종료
kill $(cat ~/qemu-lab/vm.pid)

트러블슈팅