保护模式与实模式最本质的区别就是:保护模式使用了全局描述符表,用来保存每一个程序(bootloader,操作系统,应用程序)使用到的每个段信息:开始地址,长度,以及其他一些保护参数。
昨天下午,旁边的同事在学习Linux系统中的虚拟地址映射(经典书籍《程序员的自我修养-链接、装载与库》),在看到6.4章节的时候,对于一个可执行的ELF文件中,虚拟地址的值百思不得其解!
前两篇文章,我们一起学习了 8086 处理器中关于 CPU、内存的基本使用方式,重点对段寄存器和内存的寻址方式进行了介绍。
在上一篇文章中,我们一起学习了Linux系统中 GCC编译器在编译可执行程序时,静态链接过程中是如何进行符号重定位的。
在之前的文章中Linux从头学10:三级跳过程详解-从 bootloader 到 操作系统,再到应用程序,由于当时没有引入特权级的概念,用户程序和操作系统都工作在相同的特权级,因此可以直接通过[段选择子:偏移量] 的方式,来调用属于操作系统代码段中的函数,如下所示:
在多任务操作系统中,每个进程都运行在属于自己的内存沙盘中。这个沙盘就是虚拟地址空间(Virtual Address Space),在32位模式下它是一个4GB的内存地址块。在Linux系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是1:3,而Windows系统为2:2(通过设置Large-Address-Aware Executables标志也可为1:3)。这并不意味着内核使用那么多物理内存,仅表示它可支配这部分地址空间,根据需要将其映射到物理内存。
在上一篇文章中Linux从头学05-系统启动过程中的几个神秘地址,你知道是什么意思吗?,我们以几个重要的内存地址为线索,介绍了 x86 系统在上电开机之后:
作为一个Android开发者,了解整个系统架构是必须的,所以这篇就总结一下Android手机从按下开机键到启动这一过程发生了什么。
1. 在进行远程调试之前需要对Linux平台进行一些准备工作。在IDA的安装目录中的dbgsrv文件夹中,选择linux_server或者linux_serverx64复制到需要调试Linux程序所在的目录下。将复制过来的文件赋予执行权限chmod 777 linux_server*。执行该文件./linux_server或者./linux_server64。
在一个夜黑风高的晚上,我的男同事突然给我发了一条微信,我点开来看,他竟然问我Android从按下开机键到启动到底发生了什么?此刻我的内心如下图:
虚拟地址空间(Virtual Address Space)是每一个程序被加载运行起来后,操作系统为进程分配的虚拟内存,它为每个进程提供了一个假象,即每个进程都在独占地使用主存。
不论是在 x86 平台上,还是在嵌入式平台上,系统的启动一般都经历了 bootloader 到 操作系统,再到应用程序,这样的三级跳过程。
先来分析一个简单的.lds链接脚本 例1,假如现在有head.c init.c nand.c main.c这4个文件: 1.1 首先创建链接脚本nand.lds: 1 SECTIONS { 2
例1,假如现在有head.c init.c nand.c main.c这4个文件:
首先看linux进程在32位处理器下的虚拟空间内存布局,以i386 32位机器为例
理论上来讲,可以把那些可靠性介于操作系统和应用程序之间的程序安排在这两个特权级上。
Hello,小伙伴们,大家好!最近有小伙伴问我程序库相关的问题。程序库的存在很大程度上提高了程序的复用性、可维护性,但是程序库的应用往往对于初学者来说有些摸不清头脑,所以这一期本文从Linux的角度谈谈Linux下的程序库。 1. 什么是库 库文件一般就是编译好的二进制文件,用于在链接阶段同目标代码一起生成可执行文件,或者运行可执行文件的时候被加载,以便调用库文件中的某段代码。库文件无法直接执行,因为它的源代码中没有入口主函数,而只是一些函数模块的定义和实现,所以无法直接执行。程序库使程序更加模块化,重新编
1, 编译器编译源代码生成的文件叫做目标文件。 从结构上说,是编译后的可执行文件,只不过还没有经过链接 3.1 目标文件的格式 1,可执行文件的格式: Windows下的PE 和 Linux下的ELF 2,从广义上说,目标文件与可执行文件的格式几乎是一样的,所以广义上可以将目标文件与可执行文件看成是一种类型的文件。 3,可执行文件,动态链接库,静态链接库都按照可执行文件格式存储(Windows下是 PE-COFF格式,Linux下是ELF格式)。 4,Linux下命令: $: file ***
x86 系统中的保护模式,给系统的安全性提供了很大的保障,但是在我们之前的文章中,一直都淡化了特权级别这个概念。
C/C++程序为编译后的二进制文件,运行时载入内存,运行时内存分布由代码段、初始化数据段、未初始化数据段、堆和栈构成,如果程序使用了内存映射文件(比如共享库、共享文件),那么包含映射段。Linux环境程序典型的内存布局如图1-5所示。
今天给大家分享网友面试的实战linux面试题目,自己可以把它看成自己的面试,如果是你在面对面试官,是否能够说出这些题目的理解和答案:
---- 保护模式 什么实模式和保护模式 这是CPU的两种工作模式,解析指令的方式不同。 在实模式下,16位寄存器需要通过段:偏移的方法才能达到1MB的寻址能力。 物理地址 = 段值 x 16 + 偏移 此时段值还可以看成地址的一部分,段值为XXXXh表示以XXXX0h开始的一段内存。 在保护模式下,CPU有着巨大的寻址能力,并为操作系统提供了虚拟内存和内存保护。 虽然物理地址的仍然用上面的公式表示,但此时“段”的概念发生了变化,它变成了一个索引,指向一个数据结构的一个表项,表项中详细定义了段的
最近因为项目上的需要,利用动态链接库来实现一个插件系统,顺便就复习了一下关于Linux中一些编译、链接相关的内容。
饭是一口一口的吃,计算机也是一步一步的发展,例如下面这张英特尔公司的 CPU 型号历史:
内存 是操作系统非常重要的资源,操作系统要运行一个程序,必须先把程序代码段的指令和数据段的变量从硬盘加载到内存中,然后才能被运行。如下图所示:
简单总结下C++变量在内存中的布局和可执行文件相关的知识。暂未涉及虚函数,虚函数表,类的继承和多态等C++对象的内存模型。对象的内存模型推荐经典书籍《 深度探索C++对象模型》,豆瓣评分9.1。
那么多对于我们初学者来说要学习哪种风格呢?答案是肯定的,学习GNU风格的汇编代码,因为做Linux驱动开发必须掌握的linux内核、uboot,而这两个软件就是GNU风格的。
Linux下的程序的文件格式是ELF,里面分了各种段,有代码段、数据段、等。当运行这个程序时,系统也会给这个进程创建虚拟内存,然后把ELF中的数据分别加载到内存中的对应位置。本文整理了用cpp程序读取内存中的代码段和rodata数据段的方法。
ubuntu 20.04 使用 arm-linux-gnueabihf-gcc 7.5.0。
小心两个共享库共用同一个静态库.pdf 注:以下内容仅针对Linux/GCC环境,不涵盖Windows,包括Cygwin环境。 下载测试代码:
这本书属于学习Linux内核原理必读推荐书目之一!对Linux内核的设计原理进行了细致的说明,也有具体实现部分的介绍,结合源码能很好的理解Linux内核;
大家好,我是 ELF 文件,大名叫 Executable and Linkable Format。
链接是将各种代码和数据片段收集并组合为一个单一文件的过程,这个文件可以被加载到内存中执行。
库的本质上是一个可执行的二进制文件,但是它并不能独立的执行。简单的来说,就相当于一个仓库,把你已经写好的功能函数放到库中,然后后续需要时通过正确的接口去使用相应的功能,当然可以把库分享给别人也很方便。在Linux下分为静态库和共享库(也叫动态库),当然Windows下也有静态库(.lib)和动态库(.dll),这里主要是讲解Linux下的静态库和共享库,以及它们的简单实现。
理解链接器将帮助你构造大型程序。构造大型程序的程序员经常会遇到由于缺少模块、缺少库或者不兼容的库版本引起的链接器错误。除非你理解链接器是如何解析引用、什么是库以及链接器是如何使用库来解析引用的,否则这类错误将令你感到迷惑和挫败。
这就是说,你可以输入一些类似于habtm的东西,然后按下回车键,他就会扩展为has_and_belongs_to_many。
S3C2440的CPU可以直接给SDRAM发送命令、给Nor Flash发送命令、给4K的片上SDRAM发送命令,但是不能直接给Nand Flsh发送命令
vma是指的不同段的地址入口,可以看到虽然段有很多,但是type类型大部分都一样,比如代码段类型分为了两个段描述更加细致;数据段更夸张用了五个段存储初始化了的变量
经过多篇文章的介绍,我们实现了从实地址模式跳转到保护模式,并在 IA-32 硬件系统中实现了代码的编写与执行。 进军保护模式 保护模式进阶 — 再回实模式
ELF(Executable and Linkable Format)是一种可执行文件和可链接文件的标准格式,用于在Linux和Unix系统中存储程序和库文件。它是一种二进制文件格式,包含程序的代码、数据、符号表、段表等信息。
简单来说,深度睡眠的进程必须等待资源来了才能醒,在此之前,甚至你给它发任何的信号,它都不可能醒来。
从CPU发明到现在,有非常多种架构,从我们熟悉的X86,ARM,到不太熟悉的MIPS,IA64等
本文以linux0.11版本为基础,分析进程的内存布局,现代版本已经发生比较大的变化,都是很多原理都是类似的。 系统维护了一个全局的数据结构叫GDT( Global Descriptor Table),他保存了所有进程的代码段数据段的一些信息。系统有专门的寄存器保存了GDT的地址,叫GDTR。GTDR的格式如下。
常用工具 我们首先列出一些在接下来的介绍过程中会频繁使用的分析工具,如果从事操作系统相关的较底层的工作,那这些工具应该再熟悉不过了。不熟悉的读者可以先看一下这里的简单的功能介绍,我们会在后文中介绍一些详细的参数选项和使用场景。 另外,建议大家在遇到自己不熟悉的命令时,通过 man 命令来查看手册,这是最权威的、第一手的资料。 ELF文件详解 ELF文件的三种形式 在Linux下,可执行文件/动态库文件/目标文件(可重定向文件)都是同一种文件格式,我们把它称之为ELF文件格式。虽然它们三个都是ELF文件格式
上一篇我们了解了内存在内核态是如何管理的,本篇文章我们一起来看下内存在用户态的使用情况,如果上一篇文章说是内核驱动工程师经常面对的内存管理问题,那本篇就是应用工程师常面对的问题。
在 《漫画解说内存映射》一文中介绍过 虚拟内存 与 物理内存 映射的原理与过程,虚拟内存与物理内存进行映射的过程被称为 内存映射。内存映射是硬件(内存管理单元)级别的功能,必须按照硬件的规范设置好内存映射的关系,进程才能正常运行。
欲成其事先利其器。要想完成一项复杂的任务,工具的作用至关重要。要想在Linux系统上开发或研究木马病毒等特殊程序,我们需要使用一系列强大的开发和调试攻击。本节先介绍几种在Linux系统上极为强大的工具。
目标文件是源代码编译但未链接的中间文件(Windows的.obj和Linux的.o),Windows的.obj采用 PE 格式,Linux 采用 ELF 格式,两种格式均是基于通用目标文件格式(COFF,Common Object File Format)变化而来,所以二者大致相同。本文以 Linux 的 ELF 格式的目标文件为例,进行介绍。
但是,如果我们有很多个程序都要通过装载器装载到内存里面,那里面链接好的同样的功能代码,也都需要再装载一遍,再占一遍内存空间。
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