系统调用是应用程序和操作系统内核之间的功能接口。其主要目的是使得用户可以使用操作系统提供的有关设备管理、输入/输入系统、文件系统和进程控制、通信以及存储管理等方面的功能,而不必了解系统程序的内部结构和有关硬件细节,从而起到减轻用户负担和保护系统以及提高资源利用率的作用。 Linux操作系统作为自由软件的代表,它优良的性能使得它的应用日益广泛,不仅得到专业人士的肯定,而且商业化的应用也是如火如荼。在Linux中,大 部分的系统调用包含在Linux的libc库中,通过标准的C函数调用方法可以调用这些系统
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使用 malloc 函数申请内存原理 : " 堆内存 " 动态分配 的 系统调用 过程 ;
所谓的系统调用,简单讲就是kernel提供给用户空间的一组统一的对设备和资源操作的接口, 用来user层和kernel交互, 完成相应的功能, 同时也对kernel层提供了一定的保护 用户空间通常不会直接使用系统调用, linux上的C库对所有的系统调用都作了封装, 调用系统调用,需要从用户态切换到内核态, 不同体系结构的系统陷入内核态的方法不同, C库封装了这层差异,这也是推荐直接使用C库的原因; 以x86为例, 使用C库来调用系统调用时, 会先通过int 0x80软中断,来跳转到相应的中断处理服务例程
在 Linux 中,最直观、最可见的部分就是 文件系统(file system)。下面我们就来一起探讨一下关于 Linux 中国的文件系统,系统调用以及文件系统实现背后的原理和思想。这些思想中有一些来源于 MULTICS,现在已经被 Windows 等其他操作系统使用。Linux 的设计理念就是 小的就是好的(Small is Beautiful) 。虽然 Linux 只是使用了最简单的机制和少量的系统调用,但是 Linux 却提供了强大而优雅的文件系统。
在上一篇文章《系统调用分析(2)》中介绍和分析了32位和64位的快速系统调用指令——sysenter/sysexit和syscall/sysret,以及内核对快速系统调用部分的相关代码,并追踪了一个用户态下的系统调用程序运行过程。
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内核空间——存放的是整个内核代码和所有内核模块,以及内核所维护的数据。 用户空间——用户程序的代码和数据。
开发后端有很多的编程语言,目前比较流行的就是python ,c,cpp,java,js,php,rust,golang ..
Linux kernel 2.2之前,(如图)读写数据基本都是使用read系统调用和write系调用,以nginx来说如果一个请求建立,从磁盘的文件到网络连接之间会通过硬件(DMA)---内核层---用户层多次读写系统来完成文件数据的复制传输:从内核层用read系统调用读到用户层,再从用户层用write系统调用写到内核层,每一次用户层到内核层的进行一次上下文转换,这种代价是非常昂贵的。甚至在没有数据变化时这种复制尤其显得多余。如果nginx接受大量并发请求,这种系统调用就会非常频繁,服务器的性能就会下降。
文件I/O:文件I/O称之为不带缓存的IO(unbuffered I/O)。不带缓存指的是每个read,write都调用内核中的一个系统调用。也就是一般所说的低级I/O——操作系统提供的基本IO服务,与os绑定,特定于linix或unix平台。
在开发应用程序时 , 进行 " 进程创建 " , 调用的 fork() , vfork() , clone() 等函数 , 就是 " 系统调用 " ;
System 系统调用的返回值 , 在不同的系统下是不同的 , 如 Windows , Linux , Mac 的系统调用返回值不同 ;
与任何操作系统一样,在运行 Linux 和相关应用程序时遇到问题并不罕见。在使用闭源程序时尤其如此,因为无法进行精细的代码检查。因此,排除故障和解决问题并不是一个简单的过程。Linux 管理员和工程师很快发现需要补充实用程序。值得庆幸的是,他们并没有等太久。
Linux环境编程对于初学者来说,必须深刻理解重点概念才能更好地编写代码,实现业务功能,下面就几个重要的及常用的知识点进行说明。搞懂这几个概念后以免在将来的编码出现混淆。 系统调用 ❝所有的操作系统在其内核里都有一些内建的函数,这些函数可以用来完成一些系统级别的功能。在Linux系统使用的这样的函数叫做“系统调用”,英文是systemcall。这些函数代表了从用户空间到内核空间的一种转换。 ❞ 系统调用是Linux操作系统提供的服务,是编写应用程序与内核之间通信的接口,也就是我们所说的函数。相对于普通的函数
系统调用是应用程序(包含运行库)与操作系统内核的接口,它决定了应用程序如何与内核打交道。在现在的操作系统系统里,程序运行的时候,本身是没有权利访问系统的资源,由于系统有限的资源有可能被不同的应用程序同时访问,因此,如果不加以保护,各个应用程序的冲突在所难免。所以现代操作系统都尽可能的把冲突的资源保护起来,阻止程序直接访问。这些资源,包括文件、网络、IO、各种设备等。
① 用户应用程序调用 : 开发者 在 " 用户空间 “ 的 应用程序 中调用 malloc 等函数 , 申请 动态分配 ” 堆内存 " ,
我以下图为基础,说明Linux的架构(architecture)。(该图参考《Advanced Programming in Unix Environment》) 最内层是硬件,最外层是用户常用的
前段时间,我们的项目组在帮客户解决一些操作系统安全领域的问题,涉及到windows,Linux,macOS三大操作系统平台。无论什么操作系统,本质上都是一个软件,任何软件在一开始设计的时候,都不能百分之百的满足人们的需求,所以操作系统也是一样,为了尽可能的满足人们需求,不得不提供一些供人们定制操作系统的机制。当然除了官方提供的一些机制,也有一些黑魔法,这些黑魔法不被推荐使用,但是有时候面对具体的业务场景,可以作为一个参考的思路。
Linux开发者越来越多,但是仍然有很多人整不明白POSIX是什么。本文就带着大家来了解一下到底什么是POSIX,了解他的历史和重要性。
最内层是外层是用户常用的应用,比如说firefox浏览器,evolution查看邮件,一个计算流体模型等等。硬件是物质基础,而应用提供服务。但在两者之间,还要经过一番周折。
OS的正常工作依赖于存储程序原理、堆栈、中断三个部分。 linux内核从一个初始化上下文环境的函数开始执行,即start_kernel函数,创建多个进程或者fork(创建一个与原来进程几乎完全相同的进程)若干进程,我们为每个进程维护一个进程描述和以及进程间的关系PCB。 当中断发生的时候,如mykernel中就是时钟中断发生之后,接下来OS就会为各进程进行调度,利用Swich_to函数在调度队列中选取出一个适合的进程(系统会根据中断向量号来调用相应的中断异常程序)。由CPU和内核堆栈保存当前进程的各寄存器信息(CPU要做两件工作,一是将当前的eip和esp压入到当前进程的内核栈,二是将esp指向当前进程的内核栈,并将eip指向中断处理入口,进入到内核态。),将eip指向要调度的进程执行的代码区,开始执行。
目录 前言 模块与系统调用 用模块打印Hello, world! 用模块添加自定义系统调用 top指令 关闭Linux图形界面 重编内核添加系统调用 解压系统源代码 撰写自定义系统调用 编译内核 测试新内核 最后 ---------- 前言 要自定义系统调用, 常规的两个方法是模块和重编内核, 一起来看看吧. 更新: 在64位ubuntu12.04.5上也成功运行. 解决了14.04, 16.04, 18.04上的问题. ---------- 模块与系统调用 用模块打印Hello, world! 首先看下系
编写代码只是程序员的工作之一,调试代码的时间甚至会超过编写代码,之前为大家讲解了很多关于系统、架构、编程等方面的内容,这篇文章就为大家全方位展示一次涉及到内核的 bug 排查过程。
Linux 内核最初的源码不足一万行 , 当前的 Linux 内核源码已经有两千万行 ;
系统调用 跟用户自定义函数一样也是一个函数,不同的是 系统调用 运行在内核态,而用户自定义函数运行在用户态。由于某些指令(如设置时钟、关闭/打开中断和I/O操作等)只能运行在内核态,所以操作系统必须提供一种能够进入内核态的方式,系统调用 就是这样的一种机制。
从 开发角度 看 , 基于 过程 结构 , 开发人员可以参与 整体 Linux 内核的开发过程 , 这是一个 开放式的结构 , 允许任何开发人员对其进行 修改 ;
前言 要自定义系统调用, 常规的两个方法是模块和重编内核, 一起来看看吧. ---- 模块与系统调用 用模块打印Hello, world! 首先看下系统版本和内核版本. 我用的是32位的ubu
① brk 系统调用 : 该方式本质是 设置 " 进程数据段 “ 的 结束地址 , 将该 ” 结束地址 " 向 高或低 移动 , 实现堆内存的 扩张或收缩 ;
在Linux下开发应用程序可以调用两种接口来实现,一种是直接调用系统调用接口,另一种是调用库函数来实现。
glibc 提供的 ptmalloc 函数 , FreeBSD 提供的 jemalloc 函数 , Google 提供的 tcmalloc 函数 ,
一、系统调用概述 系统调用是受控的内核入口,借助于这一机制,进程可以请求内核以自己的名义去执行某些动作。Linux 内核以 C 语言语法 API 接口形式(头文件),提供有一系列服务供程序访问。可以通过 man 2 syscall 查看系统调用信息。 关于系统调用,需要注意以下几点: 1、系统调用将处理器从用户态切换到核心态,以便 CPU 访问受到保护的内核内存; 2、系统调用的组成是固定的,每个系统调用都由一个唯一的数字来标识; 3、每个系统调用可辅之以一套参数,对用户控件(进程虚拟地址控件)与内核空间之
strace是Linux环境下的一款程序调试工具,用来监察一个应用程序所使用的系统调用及它所接收的系统信息
文件 I/O 指的是对文件的输入/输出操作,就是对文件的读写操作;Linux 下一切皆文件,文件作为 Linux 系统设计思想的核心理念,在 Linux 系统下显得尤为重要,所以对文件的 I/O 操作既是基础也是最重要的部分。
本篇聊一聊 新的主题:《反弹shell-逃逸基于execve的命令监控》,打算写一个专题,预估可以写三篇,内容确实有点多,也是最近研究了一些有意思的东西,想给大家分享一下。喜欢的话,请大家一定点在看,并分享出去,算是对我原创最大的支持了。
我们将在最后一章讨论有关系统调用方面的抢占调度,所以这里有必要对系统调用有个基本的了解。
在开始介绍go sys call 库之前先介绍下Linux syscall的几个概念
1.用记事本打开/usr/src/linux-2.4.22/kernel/sys.c,查看并进行修改如图4-1至图4-3.
万物互联和大数据技术的发展,让我们的生活更加活色生香,其背后离不开安全、稳定可靠的服务器系统。
在 Linux 系统中,传统的访问方式是通过 write() 和 read() 两个系统调用实现的,通过 read() 函数读取文件到到缓存区中,然后通过 write() 方法把缓存中的数据输出到网络端口。
在Linux中,做什么都有相应命令。一般就在bin或者sbin目录下,数量繁多。如果你事先不知道该用哪个命令,很难通过枚举的方式找到。因此,在这样没有统一入口的情况下,就需要你对最基本的命令有所掌握。
简单来讲,进程就是运行中的程序。更进一步,在用户空间中,进程是加载器根据程序头提供的信息将程序加载到内存并运行的实体。
假设你已经了解了LSM内核安全模块,也知道如何使用它们加固系统的安全。但是,你还知道了另一种工具seccomp(Linux安全计算)。你可能非常想知道,LSM和Seccomp有什么区别?为什么不能将Seccomp设计为LSM模块?什么时候使用Seccomp?接下来,且听我娓娓道来。
cgroups(Control Groups)是 Linux 内核中的一种特性,它可以将进程分组并限制它们对系统资源(如 CPU、内存、磁盘和网络)的使用。Docker 使用 cgroups 来实现容器的资源隔离和限制,例如限制容器可以使用的 CPU 核心数量和内存大小。
按照strace官网的描述, strace是一个可用于诊断、调试和教学的Linux用户空间跟踪器。我们用它来监控用户空间进程和内核的交互,比如系统调用、信号传递、进程状态变更等。
① 用户空间 : 在 " 用户空间 " 中 , 使用 malloc 函数 申请 " 堆内存 " , 使用 free 函数 释放 " 堆内存 " ;
本篇聊一聊 新的主题:《反弹shell-逃逸基于execve的命令监控》,打算写一个专题,预估可以写三篇,内容确实有点多,也是最近研究了一些有意思的东西,想给大家分享一下。喜欢的话,请大家一定点在看,并分享出去,算是对我原创最大的支持了。如何想看新方法,直接到最后。
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