一个程序内存分配: 下图是APUE中的一个典型C内存空间分布图(虚拟内存) 例如: #include int g1=0, g2=0, g3=0; int max(int i) { int m1
了解Linux环境下,进程的地址空间划分,对于我们理解Linux应用程序有很大的帮助,否则会被New与Malloc之类的指针操作弄的晕头转向,本文基于Linux内核讲述了Linux/Unix线性地址空间的划分,为你答疑解惑。从逻辑上来看,Unix程序的线性地址空间传统上被分为几个叫做段(segment)的区间。
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;
作为一个新人,怎样学习嵌入式Linux?被问过太多次,特写这篇文章来回答一下。 在学习嵌入式Linux之前,肯定要有C语言基础。汇编基础有没有无所谓(就那么几条汇编指令,用到了一看就会)。C语言要学到什么程度呢?越熟当然越好,不熟的话也要具备基本技能。比如写一个数组排序、输入数字求和什么的。学C语言唯一的方法是多写程序多练习,编译出错没关系,自己去解决;执行出错没关系,自己去分析。以前我是用VC来练习C语言的,经常去尝试着写一些C语言竞赛的题目。它们是纯C、纯数学、纯逻辑的题目,不涉及界面这些东西,很适合煅炼你的编程能力。 回到主题,首先我们要明白你的目的是什么,大概来说所谓嵌入式Linux可以分为两部分:底层系统、应用开发。如果你是想做应用开发,那么你去把C语言、数据结构、JAVA什么的学好吧。嵌入式应用开发和PC上的应用开发并没有什么特别要注意的。也许你说在嵌入式上要做些优化,是的,要优化,但是未经优化的程序和PC上的程序开发没什么差别。另外,当你有能力去优化时,你已经不用来问这个问题了。具体到某个例子,比如说开发界面,在PC上我们用VC;在嵌入式Linux里也许我们用QT也许用Android,这个时候你应该去学学QT、Android的编程。但是基础还是C或JAVA,在此基础上去熟悉它们的接口。你学过VC的话,也是要花时间去了解那些类、控件的。
所谓thread local变量,就是对于同一个变量,每个线程都有自己的一份,对该变量的访问是线程隔离的,它们之间不会相互影响,所以也就不会有各种多线程问题。
大家在学习语言阶段应该都听到过内存的概念,那么大家脑子里的固态思维就有这样一张图:
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。
uboot 属于bootloader的一种,是用来引导启动内核的,它的最终目的就是,从flash中读出内核,放到内存中,启动内核
计算机如何执行进程呢?这是计算机运行的核心问题。即使已经编写好程序,但程序是死的。只有活的进程才能产出。我们已经从Linux进程基础中了解了进程。现在我们看一下从程序到进程的漫漫征程。 一段程序 下面是一个简单的C程序,假设该程序已经编译好,生成可执行文件vamei.exe。 #include <stdio.h> int glob=0; /*global variable*/ void main(void) {
在Linux内核中,为了兼容原有的代码,或者符合某种规范,并且还要满足当前精度日益提高的要求,实现了多种与时间相关但用于不同目的的数据结构:
对于精通 CURD 的业务同学,内存管理好像离我们很远,但这个知识点虽然冷门(估计很多人学完根本就没机会用上)但绝对是基础中的基础。
用户空间(User Space) :用户空间又包括用户的应用程序(User Applications)、C 库(C Library) 。
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。
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。
对于kprobe功能的实现主要利用了内核中的两个功能特性:异常(尤其是int 3),单步执行(EFLAGS中的TF标志)。
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。
该文介绍了Linux系统编程中进程地址空间的基本概念和详细说明。包括分段机制、虚拟地址、分页机制、环境变量、命令行参数、栈、共享库和mmap内存映射区等。
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。
1. 首先我们来看一个现象,当只有第一行代码时,编译是能通过的,但会报warning,当加了第二行代码时,编译无法通过,报error。 第一行代码能编过的原因是权限缩小,虽然ptr是可读可写的权限,但在指向常量字符串"hello world"之后,ptr的权限就变为了只读,所以如果仅仅修改一下权限,g++并不会报错,只是报个warning罢了,但当解引用ptr,将ptr指向的内容修改为"H"字符串后,编译器就会报错了,因为我们说ptr的权限是只读,因为常量字符串是不可修改的,你现在进行了ptr指向内容的修改,编译器则一定会报错。
Docker的技术依赖于Linux内核的虚拟化技术的发展,Docker使用到的网络技术有Network Namespace、Veth设备对、Iptables/Netfilter、网桥、路由等。接下来,我将以Docker容器网络实现的基础技术来分别阐述,在到真正的容器篇章节之前,能形成一个稳固的基础知识网。
例1,假如现在有head.c init.c nand.c main.c这4个文件:
本系列按类别对题目进行分类整理,这样有利于大家对嵌入式的笔试面试考察框架有一个完整的理解。
Linux内核源码分析方法 一、内核源码之我见 Linux内核代码的庞大令不少人“望而生畏”,也正因为如此,使得人们对Linux的了解仅处于泛泛的层次。如果想透析Linux,深入操作系统的本质,阅读内核源码是最有效的途径。我们都知道,想成为优秀的程序员,需要大量的实践和代码的编写。编程固然重要,但是往往只编程的人很容易把自己局限在自己的知识领域内。如果要扩展自己知识的广度,我们需要多接触其他人编写的代码,尤其是水平比我们更高的人编写的代码。通过这种途径,我们可以跳出自己知识圈的束缚,进入他人的知识圈,了解更
作者 linxinsnow 应用场景 我们在进行安全性监控、测试的过程中,难免会遇到这样的问题:需要部署大量基于镜像流量的安全设备,如IPS,异常流量,数据库审计,流量分析等,可是交换机上可以做镜像流
许庆伟:龙蜥社区eBPF技术探索SIG组 Maintainer & Linux Kernel Security Researcher
进程就是一个程序运行起来的状态,线程是一个进程中的不同的执行路径。 进程是OS分配资源的基本单位,线程是执行调度的基本单位。分配资源最重要的是:独立的内存空间,线程调度执行(线程共享进程的内存空间,没有自己独立的内存空间)
页是信息的物理单位, 分页是为了实现非连续分配, 以便解决内存碎片问题, 或者说分页是由于系统管理的需要. 段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息, 分段的目的是为了更好地实现共享, 满足用户的需要.
Linux内核每隔固定周期都会发生时钟中断, 而HZ代表系统在1s中发生时钟中断的次数。如果HZ=1000,则系统在1s之内会发生1000次时钟中断。
作者简介: 伟林,中年码农,从事过电信、手机、安全、芯片等行业,目前依旧从事Linux方向开发工作,个人爱好Linux相关知识分享。 原理概述 为什么要研究链接和加载?写一个小的main函数用户态程序,或者是一个小的内核态驱动ko,都非常简单。但是这一切都是在gcc和linux内核的封装之上,你只是实现了别人提供的一个接口,至于程序怎样启动、怎样运行、怎样实现这些机制你都一无所知。接着你会对程序出现的一些异常情况束手无策,对内核代码中的一些用法不能理解,对makefile中的一些实现不知所云。所以这就是我们
基于ARMv8-A架构的处理器最大可以支持到48根地址线,也就是寻址2的48次方的虚拟地址空间,即虚拟地址空间范围为0x0000_0000_0000_0000~0x0000_FFFF_FFFF_FFFF,共256TB。
Bootloader的启动过程可以分为单阶段、多阶段两种。通常多阶段的 Bootloader能提供更为复杂的功能以及更好的可移植性。从固态存储设备上启动的 Bootloader大多都是两阶段的启动过程。第一阶段使用汇编来实现,它完成一些依赖于CPU体系结构的初始化,并调用第二阶段的代码;第二阶段则通常使用C语言来实现,这样可以实现更复杂的功能,而且代码会有更好的可读性和可移植性。 一般而言,这两个阶段完成的功能可以如下分类:
零拷贝技术指在计算机执行操作时,CPU不需要先将数据从一个内存区域复制到另一个内存区域,从而可以减少上下文切换以及CPU的拷贝时间。它的作用是在数据报从网络设备到用户程序空间传递的过程中,减少数据拷贝次数,减少系统调用,实现CPU的零参与,彻底消除CPU的负载。
Linux内核调试技术——kprobe使用与实现(五)-触发kprobe探测和回调
由于内存数据是固定的一个大数组,而操作系统往往是运行多个程序,如果这些程序都直接访问内存数组的话,就出现了以下问题:
韩传华,就职于国内一家半导体公司,主要从事linux相关系统软件开发工作,负责Soc芯片BringUp及系统软件开发,乐于分享喜欢学习,喜欢专研Linux内核源代码。
连接跟踪(也叫会话管理)是状态防火墙关键核心,也是很多网元设备必不可少的一部分。各厂商的实现原理基本雷同,只是根据各自的业务进行修改和优化。其中,还有不少厂商干脆是基于Linux内核实现的。下面,我们就来看看Linux内核中连接跟踪的几个要点。
在 Linux 系统中的 /proc/stat 文件中存储了CPU 活动的信息,该文件中的所有值都是从系统启动开始累计到当前时刻。不同内核版本中该文件的格式可能不大一致,以下通过实例来说明数据该文件中各字段的含义。
在windows情况下,默认将高地址的2GB空间分配给内核(当然也可以分配1GB),而在Linux情况下,默认将高地址的1GB空间分配给内核,内核空间以外剩下的空间给用户使用也被称为用户空间。
多进程相当于启动了多个程序, 共同执行了同一份代码, 他们之间的内存地址完全不一样
那些不能铭记过去的人注定要重蹈覆辙。你还记得当年用Windows隐藏文件夹藏片吗? 作为一个屌丝,虚拟化技术确实意义非常重大。这个最显著的作用显然就是藏片,作为一个程序员,如果还用Windows文件隐藏功能来藏片,这实在是污辱自己和女朋友的智商,让广大码农抬不起头来做人。最早可以帮你实质藏片的手段来自VMware。 VMware这个名字就是一种牛逼,VM就是virtual machine,ware是取自Software中的ware,1999年VMware发布了它的第一款产品VMware Workstation,在那个赛扬333和白衣飘飘的时代。
【本文为安富莱电子原创】 本期的知识点要稍微烧点脑细胞,因为字节对齐问题涉及到的地方太多,且无法规避,必须硬着头皮上。 下面要说的每个技术点,其实都可以专门开一个帖子说,所以我们这里的讨论,争取言简意赅,并配上官方文档和实验数据,力求有理有据。如果讲解有误的地方,欢迎大家指正,我们主要讨论M0,M0+, M3,M4和M7内核。 一、引出问题: 字节对齐的含义:4字节对齐的含义就是变量地址对4求余数为0; 8字节对齐就是地址对8求余等于0,依次类推: 比如 uint32_t *p; p=(uint32_t *)0x20000004; 这个地址是4字节对齐。 如果让p去访问0x20000001, 0x20000002,0x20000003这都是不对齐访问。 二、背景知识: 对于M3和M4而言,可以直接访问非对齐地址(注意芯片要在这个地址有对应的内存空间), 因为M3和M4是支持的,而M0/M0+/M1是不支持的,不支持内核芯片,只要非对齐访问就会触发硬件异常。
Linux 内核中的同步机制:原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁的API、大内核锁、读写锁、大读者锁、RCU和顺序锁。 1、介绍 在现代操作系统里,同一时间可能有多个内核执行流在执行,即使单CPU内核也需要一些同步机制来同步不同执行单元对共享的数据的访问。 主流的Linux内核中的同步机制包括: 原子操作 信号量(semaphore) 读写信号量(rw_semaphore) 自旋锁spinlock 大内核锁BKL(Big Kernel Lock) 读写锁rwlock、 brlock(只包含在2.4内核中
1、高位地址:栈(存放着局部变量和函数参数等数据),向下生长 (可读可写可执行)
一、简单的CS历史 现代大多数计算机都是基于冯.诺伊曼提出的存储程序原理采用冯.诺伊曼架构,即由运算器、控制器、存储器和输入输出设备组成。
本文主要介绍了如何通过分析植物大战僵尸游戏程序,提取其中的阳光数量,并利用OllyDbg工具定位到具体代码位置,供研究学习使用。
1. 固定装载地址的困扰 通过上一节的介绍我们已经基本了解了动态链接的概念,同时我们也得到了一个问题,那就是:共享对象在被装载时,如何确定它在进程虚拟地址空间中的位置?为了实现动态链接,我们首先会遇到
一般我们会认为,要确认互联网上的任意两台主机设备是否建立TCP连接通讯,其实并不容易——攻击者如果不在双方的通讯路径中,就更是如此了。另外如果攻击者并不在通讯路径中,要中途中断双方的这种连接,甚至是篡改连接,理论上也是不大可能的。 不过来自加州大学河滨分校,以及美国陆军研究实验室的研究人员,最近联合发表了一篇论文,题为《Off-Path TCP Exploits: Global Rate Limite Considered Dangerous》。 这篇文章提到Linux服务器的TCP连接实施方案存在高危安全
| 导语本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多,分三部分来讲,本篇是中篇(主要讲抢占和时钟),上篇请看(CPU和中断):Linux调度系统全景指南(上篇),调度可以说是操作系统的灵魂,为了让CPU资源利用最大化,Linux设计了一套非常精细的调度系统,对大多数场景都进行了很多优化,系统扩展性强,我们可以根据业务模型和业务场景的特点,有针对性的去进行性能优化,在保证客户网络带宽前提下,隔离客户互相之间的干扰影响,提高CPU利用率,降低单位运算成本,提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习!
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