Kernel

Linux内核中的Rust使用

 2023.06.05 16:09  2023.06.27 17:46  Linux  Kernel  Rust 󰈭 2875字

内核代码选用Linux-6.3.4, 对其中有关Rust代码进行简单的分析. ...

sched_ext机制研究

 2023.04.09 19:41  2023.05.29 23:05  Linux  Kernel  scheduler  eBPF 󰈭 30728字

Slide 充斥着大量的谬误与个人的随意理解: sched_ext机制研究简介 <The extensible scheduler class [LWN.net]> BPF背后的核心思想是, 它允许程序在运行时从用户空间加载到内核中; 与现在的Linux系统相比, 使用BPF进行调度有可能实现明显不同的调度行为. 那么, 为什么现在要提出BPF机制呢? 为了期待一场长时间的讨论, 补丁系列的封面信详细描述了这项工作背后的动机. 简而言之, 该论点认为, 在BPF中编写调度策略的能力大大降低了试验新调度方法的难度. 由于引入了完全公平调度器CFS, 我们的工作负载及其运行的系统都变得更加复杂. 要开发适合当前系统的调度算法, 需要进行试验. BPF调度类允许以一种安全的方式进行实验, 甚至不需要重新启动测试机器. bpf编写的调度器还可以提高可能不值得在主线内核中支持的小众工作负载的性能, 这些工作负载更容易部署到大量系统中. ...

KML: 实现机制研究

 2023.03.16 21:11  2023.05.29 23:05  Linux  Kernel  Kernel Linux Mode 󰈭 12932字

本文将参考作者给出的guide, 深入研究IA-32下KML机制的工作原理以及相关技术. 有关于KML技术的使用可以参考: <启用Kernel Model Linux - rqdmap | blog> 工作原理 To execute user programs in kernel mode, Kernel Mode Linux has a special start_thread (start_kernel_thread) routine, which is called in processing execve(2) and sets registers of a user process to specified initial values. The original start_thread routine sets CS segment register to __USER_CS. The start_kernel_thread routine sets the CS register to __KERNEL_CS. Thus, a user program is started as a user process executed in kernel mode. 文件arch/x86/kernel/process_32.c中涉及两处KML的补丁: ...

KML: 启用Kernel Model Linux

 2023.03.08 10:58  2023.05.29 23:05  Linux  Kernel  Kernel Linux Mode  QEMU 󰈭 4599字

KML简介 Kernel Mode Linux: Execute user processes in kernel mode 是一种允许用户程序运行于内核态的技术. 处于内核态的程序可以直接访问任意的内核空间, 无需再使用软中断和上下文切换等手段进行系统调用. 此外, 这些程序也会正常的参与分页和调度, 这样哪怕这些程序死循环, 整个系统也不会因此卡死. 如何使用KML? 编译了打好补丁的内核后, 在/trusted/目录下的程序将自动进入内核态运行. ...

基于QEMU搭建内核调试环境

 2023.03.06 14:58  2023.05.29 23:05  Linux  Kernel  QEMU  GDB 󰈭 3557字

搞一份内核源码, 并尝试调试一个拓展内核功能的补丁 Kernel-Mode-Linux; 对于该模块的调试与分析见后续博文< 启用Kernel Model Linux> Linux内核编译这里使用的是Linux4.4.12(4.0.*, 3.1*, 2.6.*系列也有尝试过), 并且还需要打上PREEMPT_RT实时内核补丁, 借鉴于Github KML仓库: bash  󰄬 1# 0. Clone this repository 2git clone git@github.com:sonicyang/KML.git 3 4# 1. Clone Linux 4.4.12 5git clone -b v4.4.12 --depth 1 git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git 6 7# You will get a copy of Linux 4.4.12 source in directory linux 8 9# 2. Download PREEMPT_RT patch 10wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/4.4/older/patch-4.4.12-rt18.patch.xz 11 12# You will get a file patch-4.4.12-rt18.patch.xz 13 14# 3. Apply the PREEMPT_RT patch 15cd linux 16xzcat ../patch-4.4.12-rt18.patch.xz | patch -p1 17 18# You will have a modified Linux 4.4.12 source with PREEMPT_RT, now. 19 20# 4. Commit the the changes at once (Otherwise, git am will fail) 21git add . 22git commit -m "Apply PREEMPT_RT" 23 24# Now you should have a clean git repository without unstaged changes 25 26# 5. Apply these 2 patches 27cp ../KML/*.patch . 28git am *.patch 29 30# You are good to go 31# Compile the kernel then you should be able to use KML PREEMPT_RT补丁关于该内核补丁, 是为了将Linux内核拓展为一个实时的操作系统. ...

ULK 内存管理

 2022.07.29 19:50  2023.05.29 23:05  Linux  Kernel  内存 󰈭 34003字

页框管理尽管奔腾处理器允许采取两种不同大小的页框:4KB和4MB(PAE被激活则是2MB),但是Linux采用4KB页框大小作为基本分配单元，基于两个原因: 由分页单元引发的缺页异常很容易得到解释:或者是页无权访问，或者是页不存在。在后一种情况下，内存分配器仅仅需要找到一个4KB空闲页框分配给进程。 ...

ULK 进程

 2021.10.04 16:28  2023.05.29 23:05  Linux  Kernel  进程 󰈭 32394字

进程、轻量级进程和线程进程是资源分配的实体，而线程是作业调度的基本单位。Linux使用轻量级进程来支持多线程应用程序，轻量级进程之间可以共享一部分资源，诸如地址空间、打开的文件等，通过将轻量级进程和线程关联起来就可以实现多线程应用程序。进程描述符进程描述符包含了与一个进程有关的所有信息，内容相当复杂。进程拥有多种特殊资源，本章主要说明两种字段：进程的状态和进程间的父子关系。 ...

ULK 内存寻址

 2021.10.04 16:28  2023.05.29 23:05  Linux  Kernel  内存寻址 󰈭 7586字

绪论绪论中从总体的框架介绍了一下操作系统、文件系统与Unix内核相关内容，不予过多赘述。一个新学到的内容是可重入(内核，这意味着多个进程可以同时在内核下执行。这个特性太过于自然以至于让我一直没有注意到也没有在教材上见过，如果某个进程在内核态中被阻塞被挂起，那么它当然不应该影响到其余进程对CPU的使用。在可重入内核的要求下，内核控制路径就会被交替执行。 ...

LinuxKernel

 2021.07.17 22:09  2023.05.29 23:05  Linux  Kernel 󰈭 523字

深入理解Linux内核学习笔记前言想要学习Linux内核的契机大抵源于读OS相关的paper时感到力不从心，就正好趁机学习一下素来感兴趣的内核知识。写下“兴趣”二字后不禁想到日向晶也的论述，兴趣绝不能成为训练的动力，否则遇挫后兴趣消失也就自然放弃了训练；然而学习内核确实也没有什么迫切的压力与强制的要求，随意为之吧 ...