我们往往在进行嵌入式开发的过程中,需要借助一些调试手段进行相关调试,比如在调试stm32的时候,可以在keil中利用jtag或者stlink进行硬件上的仿真与调试,一些高频的arm芯片也会使用jtag之类的硬件调试工具,还有trace32等等,但是这些往往需要借助一些硬件工具进行分析。当然,我们可以进行软件层面的分析。定位问题的方式通常有以下三点:
Linux 系统定义了一切皆文件的原则,甚至于硬件:磁盘,软盘,等……,这样的好处是,在不同的平台和硬件上都能形成统一的调用方式。
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很多小伙伴在学操作系统的时候,学习到内存管理的部分时,都会接触到分段内存管理、分页内存管理。
熟悉高通平台的童鞋可能会比较熟悉,高通有ramdump功能,当系统crash后通过warm reset重启来抓取ram中的数据,然后利用Trace32进行故障现场的查看来排查问题。这实际上用到的就是trace32的simulator功能,也就是仿真器功能,我们只需要获取到设备的内存快照来进行指令集的仿真,以此查看故障现场,而不用真实的连接目标板来实时调试。
Aarch64微处理器中,程序员可以使用31个64位的通用寄存器x0 ~ x30,堆栈指针寄存器sp,指令指针寄存器pc。也可以只使用这些通用寄存器中的低32位,即w0~w30,wsp。ARM遵循ATPCS规则,Aarch64汇编语言函数前8个参数使用x0-x7寄存器(或w0-w7寄存器)传递,多于8个的参数均通过堆栈传递,并且返回值通过x0寄存器(或w0寄存器)返回。 在使用软中断进行系统调时,系统调用号通过x8寄存器传递,用svc指令产生软中断,实现从用户模式到管理模式的切换。例如:
CPRS 设置 值 分析 : 该寄存器需要考虑两个方面, ① 设置处理器的 SVC 工作模式, ② 关闭中断 ;
---- 概述 实现一个基于Intel x86的32位操作系统。 ---- 环境搭建 Ubuntu虚拟机。 Ubuntu - 汇编编译器NASM - C编译器GCC - 软盘绝对扇区读写工具dd - qemu虚拟机 - Bochs模拟器 - 磁盘映像工具bximage $ sudo apt-get install build-essential nasm 这里的build-essential软件包中包含GCC和GNU Make。 一些常用指令 汇编命令 $ nasm boot.asm
CPU上下文其实是一些环境正是有这些环境的支撑,任务得以运行,而这些环境的硬件条件便是CPU寄存器和程序计数器。CPU寄存器是CPU内置的容量非常小但是速度极快的存储设备,程序计数器则是CPU在运行任何任务时必要的,里面记录了当前运行任务的行数等信息,这就是CPU上下文。
在嵌入式开发中,有时候需要确认硬件是否正常连接,设备是否正常工作,设备的地址是多少等等,这里我们就需要使用一个用于测试 I2C 总线的工具:i2c-tools。
没有虚拟化基础的童鞋可先阅读Linux阅码场前几天刊发的《KVM最初的2小时——KVM从入门到放弃(修订版) 》入门。
当一个函数传递了六个以上的参数时,多余的参数将通过堆栈传递。但是在堆栈上传递到底是什么意思呢?现在该通过深入研究一些 “与堆栈相关的” 寄存器以及堆栈中的内容,来深入探讨从程序集角度调用函数时的情况。当您进行逆向工程程序时,了解堆栈的工作方式非常有用,因为当没有可用的调试符号时,您可以帮助推断出在某个函数中正在操纵哪些参数。在下一单元中,您将使用本章中的知识在 LLDB 中构建命令,该命令将通过在内存中抓取函数来发现一些有趣的事情。让我们开始吧
进程如何在CPU上运行的:CPU在内核上维护了一个运行队列,进行进程的管理。让进程入队列,本质就是将该进程的task_struct 结构体对象放入运行队列之中。
这两年多以来,我的本职工作重心一直是在 x86 Linux 系统这一块,从驱动到中间层,再到应用层的开发。
GPIO 简介 : 英文全称 General-Purpose Input / Output Ports, 中文翻译为 : 通用输入输出端口;
平时调试GPIO的时候,往往是驱动写好控制接口,应用层操作,驱动配置端口->编译->烧录固件->查看现象,这样操作很繁琐,很浪费时间, 直接通过串口登录开发板,通过命令的方式控制端口,这样的方式既方便又快速.
前段时间,我连续写了十来篇CPU底层系列技术故事文章,有不少读者私信我让我写一下CPU的寄存器。
计算机是一种数据处理设备,它由CPU和内存以及外部设备组成。CPU负责数据处理,内存负责存储,外部设备负责数据的输入和输出,它们之间通过总线连接在一起。CPU内部主要由控制器、运算器和寄存器组成。控制器负责指令的读取和调度,运算器负责指令的运算执行,寄存器负责数据的存储,它们之间通过CPU内的总线连接在一起。每个外部设备(例如:显示器、硬盘、键盘、鼠标、网卡等等)则是由外设控制器、I/O端口、和输入输出硬件组成。外设控制器负责设备的控制和操作,I/O端口负责数据的临时存储,输入输出硬件则负责具体的输入输出,它们间也通过外部设备内的总线连接在一起。
进程切换,又称为任务切换、上下文切换、或者任务调度。本文就研究Linux内核的进程切换。我们首先理解几个概念。
ARM 存储 体系 简介 : ARM 处理器分为三个等级, 处理器寄存器 -> TCM 存储器 -> 辅助存储器, 由上到下, 处理速度依次变慢, 但是存储空间依次增加 ;
首先,栈 (stack) 是一种串列形式的 数据结构。这种数据结构的特点是 后入先出 (LIFO, Last In First Out),数据只能在串列的一端 (称为:栈顶 top) 进行 推入 (push) 和 弹出 (pop) 操作。根据栈的特点,很容易的想到可以利用数组,来实现这种数据结构。但是本文要讨论的并不是软件层面的栈,而是硬件层面的栈。
在 Linux 操作系统中,进程的运行空间被划分为内核空间和用户空间,这种划分是为了保护系统的稳定性和安全性。这两个空间对应着 CPU 的特权等级,分别为 Ring 0(内核态)和 Ring 3(用户态)。本文将深入介绍这两个空间的概念、特权等级的含义以及它们之间的切换机制。
运行 CPU是被动接受进程的,并且操作系统会管理进程并放在内存中让CPU处理。 那么CPU是怎用什么方式去查看所有的进程呢?是定义了一个PCB类型的队列指向第一个进程的PCB,然后进行对所有进程的管理。 这个时候所有的进程是通过数据结构的方式来链接起来的,CPU会一个一个处理进程,这个时候无论被处理还是没被处理都叫做运行状态!
Android OS由3层组成,最底层是Kernel,上面是Native bin/lib,最上层是Java层:
Linux的进程状态就是struct task_struct内部的一个属性。 为了弄明白正在运行的进程是什么意思,我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态(在Linux内核里,进程有时候也叫做任务)。 下面的状态在kernel源代码里定义:
ARM 开发板启动方式 : 可以选择从 NorFlash , NandFlash , SD 卡 启动 三种方式 , 这里我们着重介绍 NandFlash 启动的情况 ;
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。
如今工业控制系统设计的领域包括交通运输、能源行业、装备制造、机械制造等多个国家关键基础领域。工业控制系统的信息安全问题关系到国家安全和社会稳定。Modbus 协议是一种典型的工业控制系统通信协议,是目前应用最为广泛的工业控制协议之一。由于其设计简单、容易开发的特性,使得Modbus TCP 协议极易被恶意攻击者利用,从而对工业控制系统造成破坏和损失。
可以看到PHY的数据是RJ45网络接口(网线口)穿过了的差分信号,而PHY作用就是将差分信号转为数字信号,这块内容不用深究,制造商都设计好了。那我们干什么呢?(主要是对phy芯片进行模式选择,比如工作速率,工作模式)
在本公众号的前面文章中,曾经提到过,TSN(Time Sensitive Networking,TSN)和TTE(Time-Triggered Ethernet)的起源及应用领域,在那篇文章中,还提到了可以尝试着把TTE看作是密闭空间内使用的TSN的说法。事实上,这种说法是非常不准确的。二者虽然都对业务进行了是否实时性的区分,但实现时却采用了截然不同的两种方法。
由于大部分电脑都是单核CPU,所以属于并发机制,并发采用的是进程切换/时间片轮转的方式.
首先,栈 (stack) 是一种串列形式的数据结构。这种数据结构的特点是后入先出 (LIFO, Last In First Out),数据只能在串列的一端 (称为:栈顶 top) 进行 推入 (push) 和 弹出 (pop) 操作。根据栈的特点,很容易的想到可以利用数组,来实现这种数据结构。但是本文要讨论的并不是软件层面的栈,而是硬件层面的栈。
Regmap 机制是在 Linux 3.1 加入进来的特性。主要目的是减少慢速 I/O 驱动上的重复逻辑,提供一种通用的接口来操作底层硬件上的寄存器。其实这就是内核做的一次重构。Regmap 除了能做到统一的 I/O 接口,还可以在驱动和硬件 IC 之间做一层缓存,从而能减少底层 I/O 的操作次数。
MMC:MMC就是MultiMediaCard的缩写,即多媒体卡。它是一种非易失性存储器件,体积小巧(24mm*32mm*1.4mm),容量大,耗电量低,传输速度快,广泛应用于消费类电子产品中。
上一篇文章中,我们介绍了如何创建一个简单的引导扇区,触发 BIOS 中断,从而在计算机屏幕上显示出一行我们想要的字符串。 计算机是如何启动的?如何制作自己的操作系统
PCI是外围设备互连(Peripheral Component Interconnect)的简称,作为一种通用的总线接口标准,它已经普遍使用在了计算机中。PCI总线常见于x86体系,本文默认面向的体系为x86,注意x86架构下IO与内存是独立编址的。
Tiny4412开发是友善之臂推出的Android、Linux学习开发板,CPU采用三星的EXYNOS4412,32位芯片,属于Cortex-A系列,主频是1.5GHZ,可以运行ubuntu、Android5.0、纯Linux等操作系统。
编译器基于编程语言的规则,目标机器的指令集和操作系统遵循的惯例,经过一系列的阶段生成机器代码。GCC c语言编译器以汇编代码的形式产生输出,汇编代码是机器代码的文本表示,给出程序中的每一条指令。然后GCC调用汇编和链接器,根据汇编代码生成可执行的机器代码。这一章节其实就是来更加深入的认识和理解汇编代码
ptrace 函数 : 在 C 标准库 中有一个 ptrace 函数 , 该函数是一个系统调用方法 , 可以监视进程执行 , 查看 / 更改 被监视进程的 内存 和 寄存器 情况 , 常用于断点调试 ;
本章我们从硬件底层开始,首先研究TLB机制以及如何设置。在此基础上分别研究裸机程序和操作系统下内存管理机制。
声明:本文转自Android逆向之旅---动态方式破解apk进阶篇(IDA调试so源码),此文干货很多。
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