奔跑吧 Linux内核
linux内核升级图文攻略
linux内核升级图文攻略一、Linux内核概览Linux是一个一体化内核(monolithic kernel)系统。
设备驱动程序可以完全访问硬件。
Linux内的设备驱动程序可以方便地以模块化(modularize)的形式设置,并在系统运行期间可直接装载或卸载。
1. linux内核linux 操作系统是一个用来和硬件打交道并为用户程序提供一个有限服务集的低级支撑软件。
一个计算机系统是一个硬件和软件的共生体,它们互相依赖,不可分割。
计算机的硬件,含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。
但是没有软件来操作和控制它,自身是不能工作的。
完成这个控制工作的软件就称为操作系统,在Linux的术语中被称为“内核”,也可以称为“核心”。
Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分:. 进程管理(process management) . 定时器(timer). 中断管理(interrupt management). 内存管理(memory management). 模块管理(module management). 虚拟文件系统接口(VFS layer). 文件系统(file system). 设备驱动程序(device driver). 进程间通信(inter-process communication). 网络管理(network management. 系统启动(system init)等操作系统功能的实现。
2. linux内核版本号Linux内核使用三种不同的版本编号方式。
. 第一种方式用于1.0版本之前(包括1.0)。
第一个版本是0.01,紧接着是0.02、0.03、0.10、0.11、0.12、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和之后的1.0。
. 第二种方式用于1.0之后到2.6,数字由三部分“A.B.C”,A代表主版本号,B代表次主版本号,C代表较小的末版本号。
Linux kernel内核升级全过程,教你一次成功
序言由于开发环境需要在linux-2.6内核上进行,于是准备对我的虚拟机上的Linux系统升级。
没想到这一弄就花了两天时间(反复装系统,辛苦啊~~),总算把Linux系统从2.4.20-8内核成功升级到了2.6.18内核。
网上虽然有很多介绍Linux内核升级的文章,不过要么过时,下载链接失效;要么表达不清,不知所云;更可气的是很多文章在转载过程中命令行都有错误。
刚开始我就是在这些“攻略”的指点下来升级的,以致于浪费了很多时间。
现在,费尽周折,升级成功,心情很爽,趁性也来写个“升级攻略”吧!于是特意又在虚拟机上重新安装一个Linux系统,再来一次完美的升级,边升级边记录这些步骤,写成一篇Linux内核升级记实录(可不是回忆录啊!),和大家一起分享~~!一、准备工作首先说明,下面带#号的行都是要输入的命令行,且本文提到的所有命令行都在终端里输入。
启动Linux系统,并用根用户登录,进入终端模式下。
1、查看Linux内核版本# uname -a如果屏幕显示的是2.6.x,说明你的已经是2.6的内核,也用不着看下文了,该干什么干什么去吧!~~~如果显示的是2.4.x,那恭喜你,闯关通过,赶快进行下一步。
2、下载2.6内核源码下载地址:/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.18.tar.bz23、下载内核升级工具(1)下载module-init-tools-3.2.tar.bz2/pub/linux/utils/kernel/module-init-tools/module-init-tools-3.2.tar.bz2(2)下载mkinitrd-4.1.18-2.i386.rpm/fedora/linux/3/i386/RPMS.core/mkinitrd-4.1.18-2.i386.rpm(3)下载lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm/fedora/linux/3/i386/RPMS.core/lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm(4)下载device-mapper-1.00.19-2.i386.rpm/fedora/linux/3/i386/RPMS.core/device-mapper-1.00.19-2.i386.rpm(2.6.18内核和这4个升级工具我都有备份,如果以上下载地址失效,请到/guestbook留下你的邮箱,我给你发过去)好啦,2.6内核和4个升级工具都下载完了(少一个也不行,如果没有下载齐全,请不要尝试下面的步骤,升级是不会成功的),下面回到Linux系统中开始配置工作吧。
Linux kernel内核升级全过程,教你一次成功
序言由于开发环境需要在linux-2.6内核上进行,于是准备对我的虚拟机上的Linux系统升级。
没想到这一弄就花了两天时间(反复装系统,辛苦啊~~),总算把Linux系统从2.4.20-8内核成功升级到了2.6.18内核。
网上虽然有很多介绍Linux内核升级的文章,不过要么过时,下载链接失效;要么表达不清,不知所云;更可气的是很多文章在转载过程中命令行都有错误。
刚开始我就是在这些“攻略”的指点下来升级的,以致于浪费了很多时间。
现在,费尽周折,升级成功,心情很爽,趁性也来写个“升级攻略”吧!于是特意又在虚拟机上重新安装一个Linux系统,再来一次完美的升级,边升级边记录这些步骤,写成一篇Linux内核升级记实录(可不是回忆录啊!),和大家一起分享~~!一、准备工作首先说明,下面带#号的行都是要输入的命令行,且本文提到的所有命令行都在终端里输入。
启动Linux系统,并用根用户登录,进入终端模式下。
1、查看Linux内核版本# uname -a如果屏幕显示的是2.6.x,说明你的已经是2.6的内核,也用不着看下文了,该干什么干什么去吧!~~~如果显示的是2.4.x,那恭喜你,闯关通过,赶快进行下一步。
2、下载2.6内核源码下载地址:/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.18.tar.bz23、下载内核升级工具(1)下载module-init-tools-3.2.tar.bz2/pub/linux/utils/kernel/module-init-tools/module-init-tools-3.2.tar.bz2(2)下载mkinitrd-4.1.18-2.i386.rpm/fedora/linux/3/i386/RPMS.core/mkinitrd-4.1.18-2.i386.rpm(3)下载lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm/fedora/linux/3/i386/RPMS.core/lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm(4)下载device-mapper-1.00.19-2.i386.rpm/fedora/linux/3/i386/RPMS.core/device-mapper-1.00.19-2.i386.rpm(2.6.18内核和这4个升级工具我都有备份,如果以上下载地址失效,请到/guestbook留下你的邮箱,我给你发过去)好啦,2.6内核和4个升级工具都下载完了(少一个也不行,如果没有下载齐全,请不要尝试下面的步骤,升级是不会成功的),下面回到Linux系统中开始配置工作吧。
一文详解Linux内核的栈回溯与妙用
一文详解Linux内核的栈回溯与妙用1 前言说起linux内核的栈回溯功能,我想这对每个Linux内核或驱动开发人员来说,太常见了。
如下演示的是linux内核崩溃的一个栈回溯打印,有了这个崩溃打印我们能很快定位到在内核哪个函数崩溃,大概在函数什么位置,大大简化了问题排查过程。
网上或多或少都能找到栈回溯的一些文章,但是讲的都并不完整,没有将内核栈回溯的功能用于实际的内核、应用程序调试,这是本篇文章的核心:尽可能引导读者将栈回溯的功能用于实际项目调试,栈回溯的功能很强大。
本文详细讲解了基于mips、arm架构linux内核栈回溯原理,通过不少例子,尽可能全面给读者展示各种栈回溯的原理,期望读者理解透彻栈回溯。
在这个基础上,讲解笔者近几年项目开发过程中使用linux内核栈回溯功能的几处重点应用。
1 当内核某处陷入死循环,有时运行sysrq的内核线程栈回溯功能可以排查,但并不适用所用情况,笔者实际项目遇到过。
最后是在系统定时钟中断函数,对死循环线程栈回溯20多级终于找到死循环的函数。
2 当应用程序段错误,内核捕捉到崩溃,对崩溃的应用空间进程/线程栈回溯,像内核栈回溯一样,打印应用段错误进程/线程的层层函数调用关系。
虽然运用core文件分析或者gdb也很简便排查应用崩溃问题,但是对于不容易复现、测试部偶先的、客户现场偶先的,这二者就很难发挥作用。
还有就是如果崩溃发生在C库中,CPU的pc和lr(arm架构)寄存器指向的函数指令在C库的用户空间,很难找到应用的代码哪里调用了C库的函数。
arm架构网上能找到应用层栈回溯的例子,但是编译较麻烦,代码并不容易理解,况且mips能在应用层实现吗?还是在内核实现应用程序栈回溯比较方便。
3 应用程序发生double free,运用内核的栈回溯功能,找到应用代码哪里发生了double free。
double free是C库层发现并截获该事件,然后向当前进程/线程发送SIGABRT进程终止信号,后续就是内核强制清理该进程/线程。
Linux内核漏洞调试环境搭建
Linux内核漏洞调试环境搭建一.前言之前没怎么用过Linux,但是那天看到exploit-db上有不少Linux内核漏洞的POC。
当时想如果可以请自动手调试一下这些漏洞,肯定会学到一些Linux下特定漏洞的利用技巧。
(比如怎么利用空指针引用漏洞来进行本地提权)。
所以就GOOGLE了很多关于Linux内核调试的文章,虽然一步一步老老实实照前人的指点的做,但是还是问题连着问题。
反反复复的尝试,才历尽千心万苦搭建起了这个内核漏洞调试环境。
在此过程中得到了广大网友的帮助,特别是wzt85和塞(他的ID为塞)这两位前辈的指点。
既然取之于“网”,那我觉得应该把这个过程用文字描述出来放到网络上,与同道中人分享。
本文的第二部分将简单介绍目前Linux下内核调试的几种常用调试技术路线,由于我对Linux的了解确实不多,所以这一部分写的肯定会很不专业,但目的在于抛砖引玉——更专业的文章烦请自行GOOGLE。
本文的第三部分会详细介绍该调试环境的搭建过程,关键点会有截图说明。
本文的第四部分是一点补充性的文字。
二.Linux下内核调试技术路线1.QEMU+GDBQEMU是一款开源的虚拟机软件,它自身带有gdb stub可用于和Host 主机上的GDB通信来对Guest主机的Linux内核进行源码(C代码)级调试。
为实现源码级调试,那必须要有调试信息以及符号表,所以首先从上下载一份Linux内核源代码进行编译。
编译成功后会得到bzImage文件和vmlinux文件。
其中vmlinux就是要供Host主机上的GDB进行调试的带有调试信息,符号表的内核文件。
使用这种方法试验环境的搭建比较简单,而且最吸引人的地方在于它能够实现源码级的调试。
但是遗憾的是,这种方法调试不了漏洞。
因为当Guest主机上的内核发生内存访问异常的时候,Host主机中的GDB根本得不到异常事件,这样一来也就无法获知是那条指令引发的异常,以及被访问的内存地址是什么。
Linux内核架构和工作原理详解
Linux内核架构和工作原理详解作用是将应用层序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。
目前支持模块的动态装卸(裁剪)。
Linux内核就是基于这个策略实现的。
Linux 进程采用层次结构,每个进程都依赖于一个父进程。
内核启动init程序作为第一个进程。
该进程负责进一步的系统初始化操作。
init进程是进程树的根,所有的进程都直接或者间接起源于该进程。
virt/ ---- 提供虚拟机技术的支持。
Linux内核预备工作理解Linux内核最好预备的知识点:懂C语言懂一点操作系统的知识熟悉少量相关算法懂计算机体系结构Linux内核的特点:结合了unix操作系统的一些基础概念Linux内核的任务:1.从技术层面讲,内核是硬件与软件之间的一个中间层。
作用是将应用层序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。
2.从应用程序的层面讲,应用程序与硬件没有联系,只与内核有联系,内核是应用程序知道的层次中的最底层。
在实际工作中内核抽象了相关细节。
3.内核是一个资源管理程序。
负责将可用的共享资源(CPU时间、磁盘空间、网络连接等)分配得到各个系统进程。
4.内核就像一个库,提供了一组面向系统的命令。
系统调用对于应用程序来说,就像调用普通函数一样。
内核实现策略:1.微内核。
最基本的功能由中央内核(微内核)实现。
所有其他的功能都委托给一些独立进程,这些进程通过明确定义的通信接口与中心内核通信。
2.宏内核。
内核的所有代码,包括子系统(如内存管理、文件管理、设备驱动程序)都打包到一个文件中。
内核中的每一个函数都可以访问到内核中所有其他部分。
目前支持模块的动态装卸(裁剪)。
Linux内核就是基于这个策略实现的。
哪些地方用到了内核机制?1.进程(在cpu的虚拟内存中分配地址空间,各个进程的地址空间完全独立;同时执行的进程数最多不超过cpu数目)之间进行通信,需要使用特定的内核机制。
Linux内核分析 SMP启动
SMP简介
与单处理器结构相比,SMP结构的实现 的特殊问题 处理器间的同步与互斥 高速缓存与内存之间内容的一致性问题 对中断的处理
SMP的启动
SMP的启动 概述 SMP启动的过程 (1) 启动流程 (2) 相关函数介绍
SMP的启动
概述 SMP结构中的CPU都是平等的,没有主次 之分,这是基于系统中有多个进程的前提 下 在同一时间,一个进程只能由一个CPU执 行 系统启动对于SMP结构来说是一个特例, 因为在这个阶段里系统中只有一个CPU
Thanks ~
SMP的启动
相关函数介绍 smp_init( )>smp_boot_cpus( ) 我们回到smp_boot_cpus( )继续往下讲。 完成所有do_boot_cpu( )后,首先显示整 个系统的运算能力,然后对外部APIC进行 初始化,最后通过zap_low_mappings( )清 除页面映射目录中的低区。
CPU 内存 CPU CPU
SMP简介
并行计算机分类 根据指令流和数据流的不同,通常把计算机系统分为: 单指令流单数据流(SISD) 单指令流多数据流(SIMD) 多指令流单数据流(MISD) 多指令流多数据流(MIMD) 并行计算机系统绝大部分为MIMD系统(5类),包括 并行向量机(PVP,Parallel Vector Processor); 对称多处理机(SMP , Symmetric Multi Processor); 大规模并行处理机(MPP,Massively Parallel Processor); 机群(Cluster); 分布式共享存储多处理机(DSM,Distributed Shared Memory)
SMP的启动
CPU有APIC对SMP结构来说是必要条件, 所以还要对BP进行是否有APIC的检查以及 其初始化。setup_local_APIC( )等。 开始逐个启动各个AP。 phys_cpu_present_map是个全局的CPU 位图,根据此位图用一个循环依次对各个 AP调用do_boot_cpu( )。
2.7.2插入VMA_奔跑吧 Linux内核_[共5页]
第2章 内存管理 124 } } return vma; }2.7.2 插入VMAinsert_vm_struct()是内核提供的插入VMA 的核心API 函数。
0 int insert _vm _struct(struct mm _struct *mm, struct vm _area _struct *vma) 1 { 2 struct vm _area _struct *prev; 3 struct rb _node **rb _link , *rb _parent; 4 5 if (!vma->vm _file) { 6 BUG _ON(vma->anon _vma); 7 vma->vm _pgoff = vma->vm _start >> PAGE _SHIFT; 8 } 9 if (find _vma _links (mm, vma->vm _start, vma->vm _end, 10 &prev, &rb _link, &rb _parent)) 11 return -ENOMEM; 12 if ((vma->vm _flags & VM _ACCOUNT) && 13 security _vm _enough _memory _mm(mm, vma _pages(vma))) 14 return -ENOMEM; 15 16 vma _link (mm, vma, prev, rb _link, rb _parent); 17 return 0; 18}insert_vm_struct()函数向VMA 链表和红黑树插入一个新的VMA 。
参数mm 是进程的内存描述符,vma 是要插入的线性区VMA 。
第5~8行代码,如果vma 不是文件映射,设置vm_pgoff 成员。
第9行代码,find_vma_links()查找要插入的位置。
Linux内核的发展简史与系统层次结构
Linux内核的发展简史与系统层次结构图1说明Linux内核的发展简史:图1 Linux内核发展简史图2是Linux系统的层次结构:图2 Linux系统层次结构最上面是用户(或应用程序)空间。
这是用户应用程序执行的地方。
用户空间之下是内核空间,Linux 内核正是位于这里。
GNU C Library (glibc)也在这里。
它提供了连接内核的系统调用接口,还提供了在用户空间应用程序和内核之间进行转换的机制。
这点非常重要,因为内核和用户空间的应用程序使用的是不同的保护地址空间。
每个用户空间的进程都使用自己的虚拟地址空间,而内核则占用单独的地址空间。
Linux 内核可以进一步划分成3 层。
最上面是系统调用接口,它实现了一些基本的功能,例如read 和write。
系统调用接口之下是内核代码,可以更精确地定义为独立于体系结构的内核代码。
这些代码是Linux 所支持的所有处理器体系结构所通用的。
在这些代码之下是依赖于体系结构的代码,构成了通常称为BSP(Board Support Package)的部分。
这些代码用作给定体系结构的处理器和特定于平台的代码。
Linux 内核实现了很多重要的体系结构属性。
在或高或低的层次上,内核被划分为多个子系统。
Linux 也可以看作是一个整体,因为它会将所有这些基本服务都集成到内核中。
这与微内核的体系结构不同,后者会提供一些基本的服务,例如通信、I/O、内存和进程管理,更具体的服务都是插入到微内核层中的。
每种内核都有自己的优点,不过这里并不对此进行讨论。
随着时间的流逝,Linux 内核在内存和CPU 使用方面具有较高的效率,并且非常稳定。
但是对于Linux 来说,最为有趣的是在这种大小和复杂性的前提下,依然具有良好的可移植性。
Linux 编译后可在大量处理器和具有不同体系结构约束和需求的平台上运行。
一。
Linux内核驱动加载顺序
Z:\kernel\drivers\video\Makefile:背光驱动(backlight/)的编译限于LCD驱动(xxxfb.o)的编译
obj-$(CONFIG_VT)+= console/
obj-$(CONFIG_LOGO)+= logo/
obj-y+= backlight/ display/
【结论】
同一级别的初始化是和编译顺序有关的,并不是和设备列表一致。
调整驱动加载顺序还可以通过使用不同级别的初始化,例如:
subsys_initcall()
module_init()
late_initcall()
...
907 c001f544 t __initcall_genericbl_init6
908 c001f548 t __initcall_pwm_backlight_init6
加载运行:
xxxpwm_backlight_device的probe就会在xxx_lcd_device的probe之后执行,即LCD初始化先于PWM的初始化。
obj-$(CONFIG_FB_AK88)+= ak88-fb/
obj-y+= backlight/
这样编译生成的System.map中的顺序为:
905 c001f53c t __initcall_display_class_init6
906 c001f540 t __initcall_xxxfb_init6
...
obj-$(CONFIG_FB_xxx)+= xxxfb.o ak_logo.o
obj-$(CONFIG_FB_AK88)+= ak88-fb/
Android Linux 内核介绍
Android Linux 内核介绍本文将简单的介绍Android内核的全貌,起到一个抛砖引玉的作用。
从下一篇开始将详细介绍每一个Android内核驱动程序及其作用。
Android内核是基于Linux 2.6内核的(目前最新开发版本是2.6.31),它是一个增强内核版本,除了修改部分Bug外,它提供了用于支持Android平台的设备驱动,其核心驱动主要包括:Android Binder ,基于OpenBinder框架的一个驱动,用于提供Android平台的进程间通讯(IPC,inter-process communication)。
源代码位于drivers/staging/android/binder.cAndroid电源管理(PM),一个基于标准Linux电源管理系统的轻量级的Android电源管理驱动,针对嵌入式设备做了很多优化。
源代码位于kernel/power/earlysuspend.ckernel/power/consoleearlysuspend.ckernel/power/fbearlysuspend.ckernel/power/wakelock.ckernel/power/userwakelock.c低内存管理器(Low Memory Killer),相对于Linux标准OOM(Out Of Memory)机制更加灵活,它可以根据需要杀死进程来释放需要的内存。
源代码位于drivers/staging/android/lowmemorykiller.c匿名共享内存(ashmem),为进程间提供大块共享内存,同时为内核提供回收和管理这个内存的机制。
源代码位于mm/ashmem.cAndroid PMEM(Physical),PMEM用于向用户空间提供连续的物理内存区域,DSP和某些设备只能工作在连续的物理内存上。
源代码位于drivers/misc/pmem.cAndroid Logger ,一个轻量级的日志设备,用于抓取Android系统的各种日志。
linux 内核面试题
linux 内核面试题Linux内核面试题1. 什么是Linux内核?Linux内核是操作系统的核心部分,负责管理计算机的硬件资源,提供进程管理、内存管理、文件系统以及设备驱动等功能,是Linux操作系统的核心组件。
2. Linux内核的特点有哪些?- 开源:Linux内核的源代码完全开放,任何人都可以查看、修改和使用。
- 多用户:Linux内核支持多用户环境,可以同时为多个用户提供服务。
- 多任务:Linux内核能够同时管理和调度多个任务,实现多任务并发执行。
- 良好的网络性能:Linux内核支持网络协议栈,在网络通信方面表现出色。
- 良好的稳定性和安全性:Linux内核经过长期发展和测试,具有较高的稳定性和安全性。
3. Linux内核的基本组成部分有哪些?- 进程管理:负责创建、调度和终止进程,管理进程之间的通信和同步机制。
- 内存管理:负责管理系统内存资源的分配、回收和管理。
- 文件系统:提供了文件和目录的组织方式,实现了对文件的读取、写入和管理。
- 设备驱动:通过驱动程序与硬件设备进行通信和管理。
- 网络协议栈:实现了网络通信的协议,如TCP/IP协议栈。
- 调度器:根据一定的策略和算法,决定应该运行哪个进程。
4. Linux内核的调度算法有哪些?Linux内核使用多种调度算法来决定进程的执行顺序,常见的调度算法包括:- 先来先服务(FCFS)调度算法:按照进程到达的先后顺序进行调度。
- 轮转调度(Round Robin)算法:按照时间片轮流分配CPU时间给各个进程。
- 优先级调度算法:根据进程的优先级来决定调度次序。
- 多级反馈队列调度算法:将就绪队列分成多个队列,根据优先级和时间片的不同来进行调度。
5. Linux内核中的进程间通信方式有哪些?Linux内核中提供了多种进程间通信方式,常见的包括:- 管道(Pipe):用于实现具有父子关系的进程之间的通信。
- 共享内存(Shared Memory):允许多个进程共享同一段物理内存。
奔跑吧linux-第三章实验
奔跑吧linux-第三章实验基于树莓派+openeuler平台实验 3-2:汇编语⾔练习——查找最⼤数1.实验⽬的通过本实验了解和熟悉 ARM64 汇编语⾔。
2.实验要求使⽤ ARM64 汇编语⾔来实现如下功能:在给定的⼀组数中查找最⼤数。
程序可使⽤GCC(Aarch64 版本)⼯具来编译,并且可在树莓派 Linux 系统或者 QEMU + ARM64 实验平台上运⾏。
实验代码:.section .data //定义数据段段.align 3 //以2^3对齐my_data: //定义⼀个数据.quad 1.quad 2.quad 5.quad 8.quad 10.quad 12my_data_count: //数组的个数.quad 6.align 3print_data: //定义⼀个字符串.string "big data: %d\n".section .text //定义代码段.globl main //定义⼊⼝函数mainmain:stp x29, x30, [sp, -16]! //x29是FP栈帧寄存器,x30是连接寄存器,⼊栈ldr x0, =my_data //读取my_data标签的地址ldr x1, my_data_count //读取my_data_count标签内容(6)add x4, x0, #40 //数组最后⼀个数地址,存⼊x4mov x3, xzr //x3临时寄存器,初始值01:ldr x2, [x0], #8 //x0地址处的值(数组my_data[0]),加载到x2寄存器,然后更新x0=x0+8cmp x2, x3csel x3, x2, x3, hi //csel 条件选择,当条件满⾜(hi,x2>x3),返回x2,存⼊x3中,否则返回x3; x3保存最⼤值cmp x0, x4 //判断x0是否为my_data最后⼀个数b.ls 1b //有条件(⽆符号⼩于或等于)跳转1b,ldr x0, =print_data //加载print_data标签地址//adrp x0, print_data//add x0, x0, :lo12:print_datamov x1, x3 //通过x0,x1传递参数给printf函数bl printfldp x29, x30, [sp], 16 //从start函数栈恢复x29,x30寄存器ret //函数返回退出使⽤指令 gcc 3-2.s -o 3-2 -g 进⼊gdb调试main函数设置断点:(gdb) b main运⾏test程序:(gdb) r单步运⾏:(gdb) s查看寄存器值:(gdb) info reg x3查看运⾏结果:实验 3-3:汇编语⾔练习——通过 C 语⾔调⽤汇编函数1.实验⽬的通过本实验了解和熟悉 C 语⾔中如何调⽤汇编函数。
Linux内核面试知识点
Linux内核面试知识点1. 什么是Linux内核?Linux内核是操作系统的核心部分,负责管理计算机硬件资源、提供系统调用接口和驱动程序,以及实现进程管理、内存管理、文件系统等核心功能。
Linux内核是开源的,由Linus Torvalds在1991年创建,并由全球的开发者共同维护和更新。
2. Linux内核的基本组成Linux内核由多个模块组成,其中主要的组成部分包括:•进程管理:负责创建、调度和终止进程,实现进程间通信和同步。
•内存管理:管理系统的物理内存和虚拟内存,包括内存分配、页表管理和交换空间管理。
•文件系统:提供文件和目录的访问接口,管理文件的存储和组织。
•设备驱动:负责与硬件设备的通信和控制,包括网络设备、磁盘设备、输入输出设备等。
•网络协议栈:实现网络通信的协议,包括TCP/IP协议、UDP协议等。
•系统调用接口:提供用户程序与内核之间的接口,通过系统调用实现用户程序对内核功能的访问。
3. Linux内核的编译与安装过程Linux内核的编译与安装过程如下:1.下载内核源代码:从官方网站或镜像站点下载Linux内核的源代码压缩包。
2.解压源代码:使用压缩工具将源代码解压到指定目录。
3.配置内核选项:进入源代码目录,执行make menuconfig命令,根据需求配置内核选项。
4.编译内核:执行make命令,开始编译内核。
编译过程可能需要一段时间,取决于系统性能和内核源代码的大小。
5.安装内核:执行make install命令,将编译好的内核安装到系统中。
6.配置引导程序:根据系统的引导方式(如GRUB或LILO),修改引导程序的配置文件,添加新编译的内核。
7.重启系统:重启计算机,选择新安装的内核启动。
4. Linux内核的调试方法在Linux内核开发和调试过程中,可以使用以下方法进行调试:•printk函数:在内核代码中插入printk语句,输出调试信息到内核日志中。
•kgdb调试器:使用kgdb调试器连接到正在运行的内核,可以设置断点、查看变量值和执行内核代码。
奔跑吧Linux内核入门篇读书札记
《奔跑吧Linux内核入门篇》读书札记一、Linux内核概述Linux内核是Linux操作系统的核心部分,负责管理系统的硬件资源、处理软件与硬件之间的交互、确保系统安全稳定地运行。
内核作为操作系统的中枢系统,对于了解计算机系统的重要性不言而喻。
在Linux生态系统中,内核是构建整个操作系统的基石。
它不仅提供了各种硬件接口和服务,而且协调处理各个应用程序之间的运行关系。
通过控制进程、内存管理、文件系统等关键模块,Linux内核实现了系统的稳定可靠以及高性能。
由于其开源特性,Linux内核的开放性、模块化设计使其可维护性和扩展性得到了极大的提升。
系统资源管理:内核负责管理和分配系统的硬件资源,如CPU、内存等,以确保系统的运行效率和稳定性。
硬件抽象层:通过硬件抽象层,内核实现了应用程序与底层硬件的隔离,提高了系统的可移植性和兼容性。
系统进程管理:内核管理系统的进程创建、终止以及调度,保证各个进程得到合理的资源分配和时间片分配。
文件系统管理:内核负责处理文件系统的创建、删除以及挂载等操作,提供持久性数据的存储和访问机制。
系统安全机制:内核提供系统的安全机制,包括用户权限管理、进程间通信的安全等,保障系统安全运行和用户数据安全。
通过对Linux内核的学习,我们可以深入了解操作系统的内部工作原理,掌握系统资源的管理和调度机制,为后续的软件开发和系统维护打下坚实的基础。
Linux内核的学习也是深入理解计算机科学的重要一环,有助于提升个人在计算机领域的综合素质。
在未来的学习实践中,我将致力于探究Linux内核的工作原理、源码解析、模块开发与调试等方面的知识,通过实际操作和深入实践来提升自身技能水平。
通过系统的学习与实践,相信我可以逐步掌握Linux内核的知识体系,为未来的技术研究和开发工作打下坚实的基础。
1. Linux内核简介Linux内核是Linux操作系统的核心组成部分,它负责硬件管理、系统进程调度、内存分配以及安全等功能。
脏牛漏洞原理
脏牛漏洞原理
脏牛漏洞(Dirty COW)是一种存在于Linux操作系统中的本
地提权漏洞,其原理如下:
1. 在Linux操作系统中,每个进程都有自己的内存空间。
其中
包括了一个称为"页表"的数据结构,用于将虚拟内存地址映射
到物理内存地址。
2. 脏牛漏洞的原理是利用了Linux内核中的一个漏洞,该漏洞
存在于内存管理的"COW"(Copy-On-Write)机制中。
COW
本意是指在多个进程共享相同的物理内存页面时,只有当其中一个进程尝试修改该页面时,才会将该页面复制一份并进行修改,以保证各个进程在修改页面时互不影响。
3. 然而,脏牛漏洞利用了一个特殊的情况,即当一个进程在修改某个页面时,另一个进程在同时访问同一个页面的情况下,内核会出现一种竞争条件,使得多个进程可以同时修改该页面。
4. 通过构造特定的操作序列,攻击者可以利用脏牛漏洞,使正在运行的用户空间程序(普通用户权限)能够以root权限执
行指定的代码,从而获得操作系统的完全控制权。
总结起来,脏牛漏洞利用了Linux内核中的一个竞争条件漏洞,使得攻击者可以通过修改某个页面的内容来提升自己的权限。
该漏洞存在于Linux内核版本低于4.8的系统中,对于这些系统,建议及时应用相关补丁或升级到修复该漏洞的版本。
Linux内核调试方法总结
二 内核中的bug
内核中的bug也是多种多样的。它们的产生有无数的原因,同时表象也变化多端。从隐藏在源代码中的错误到展现在目击者面前的bug,其发作往往是一系列连锁反应的事件才可能出发的。虽然内核调试有一定的困 难,但是通过你的努力和理解,说不定你会喜欢上这样的挑战。
三 内核调试配置选项
学习编写驱动程序要构建安装自己的内核(标准主线内核)。最重要的原因之一是:内核开发者已经建立了多项用于调试的功能。但是由于这些功能会造成额外的输出,并导致能下降,因此发行版厂商通常会禁止 发行版内核中的调试功能。
5 } while (0)
6 #endif
7
8 #ifndef HAVE_ARCH_BUG_ON
9
#define BUG_ON(condition) do { if (unlikely(condition)) BUG(); } while(0)
10 #endif
当调用这两个宏的时候,它们会引发OOPS,导致栈的回溯和错误消息的打印。 ※ 可以把这两个调用当作断言使用,如:BUG_ON(bad_thing);
6 [*] Spinlock debugging: sleep-inside-spinlock checking
7
[*] Compile the kernel with debug info
8 Device Drivers --->
9
Generic Driver Options --->
10
[*] Driver Core verbose debug messages
6 dmesg dmesg 命令也可用于打印和控制内核环缓冲区。这个命令使用 klogctl 系统调用来读取内核环缓冲区,并将它转发到标准输出(stdout)。这个命令也可以用来清除内核环缓冲区(使用 -c 选项),设置控制台日志 级别(-n 选项),以及定义用于读取内核日志消息的缓冲区大小(-s 选项)。注意,如果没有指定缓冲区大小,那么 dmesg 会使用 klogctl 的SYSLOG_ACTION_SIZE_BUFFER 操作确定缓冲区大小。
推荐序二_奔跑吧 Linux内核_[共2页]
推荐序二非常荣幸接到张天飞的邀请,为《奔跑吧Linux内核》一书写序。
初识天飞,大概是十几年前了。
那时的天飞大学毕业不久,我已经当了十多年的大学教师。
由于共同的爱好和热情,我们有缘在计算机底层系统软件,尤其是Linux操作系统内核这一神秘而充满乐趣的领域中一起摸爬滚打、专研内核技术。
跟他的名字一样,天飞给我的印象就像一个活力四射的雄鹰,有着渴望求知的翅膀,永远不知疲倦地在Linux内核这一广阔天空自由自在地翱翔。
虽然我年长于天飞,但是我们习惯称呼他为“飞哥”,因为他有一个很酷的网名叫Figo,我猜想他是足球天才菲戈的粉丝。
又正巧我也非常喜爱足球,这加深了我们惺惺相惜的战斗情谊。
十几年前,我们俩在一个“战壕”里工作了很长一段时间,并且合作出版了一本嵌入式系统相关的教材书籍。
转眼间,当年的飞哥如今已经成为稳健成熟的“笨叔叔”,从事Linux内核和驱动开发有十余年的时间,也曾在多家芯片公司从事过手机芯片底层软件开发和客户支持工作,还从事Android手机底层软件开发和项目管理工作。
十几年的技术浸润,使得他从身体到灵魂都烙上Linux的印记。
从一个飞天少年,到一个内功深厚的Linux“笨企鹅”,他永远在Linux内核的自由世界里不停地奔跑。
这一次,他还要带上他的作品,跟广大读者朋友一起分享Linux内核的乐趣。
言归正传,说一说《奔跑吧 Linux内核》。
在物联网、大数据、云计算这些充满创新的领域,操作系统作为计算机系统软件的基石,吸引着无数技术爱好者投身其中。
社会在奔跑,技术也在奔跑,Linux内核发展至今已经越来越复杂、越来越庞大。
许多新技术、新算法、新补丁不断融入到Linux内核之中,同时也有许多内核初学者和开发工程师加入到研究Linux内核的队伍之中。
要充分阅读和理解Linux内核代码越来越不容易。
各种Linux 内核学习经典著作如同不灭的火种,点燃学习者思想的火把,使他们在Linux内核这条崎岖不平的道路上勇敢追寻理想、探索光明。