1.学习笔记:搭建 Linux 内核网络调试环境(vscode + gdb + qemu)
2.Linux 性能调优必备:perf 使用指南
3.Linux内核涵盖了多少行源代码linux内核多少行代码
4.Linux内核源码解析---cgroup实现之整体架构与初始化
5.linux内核源码:文件系统——可执行文件的内内核加载和执行
6.Linux内核源码分析:Linux内核版本号和源码目录结构
学习笔记:搭建 Linux 内核网络调试环境(vscode + gdb + qemu)
本文主要介绍了如何搭建Linux内核网络调试环境,主要步骤包括: 首先,核源使用VM(虚拟机)和Ubuntu .,码调配置dhcp方式的优l源码网络,绑定主机网卡,分析确保获得有效IP地址和DNS配置。内内核获取网页源码api 接着,核源安装和配置内核源码、码调gdb,优l源码进行内核的分析编译,并测试gdb是内内核否能正确调试内核。 然后,核源使用qemu模拟器进行测试,码调特别提到一个关键问题:qemu的优l源码bzImage与gdb的vmlinux如何匹配。实际调试中,分析你需要确保gdb服务器与qemu的vmlinux关联正确。 对于非图形化的gdb,可以借助VSCode进行更便捷的调试。配置步骤包括设置远程连接Ubuntu、内核源码查阅和开启调试功能。 在VSCode中,创建Linux配置,安装相关插件后,可通过“运行”->“添加配置”启动调试。 在调试过程中,qemu需启用调试模式,通过输入's',VSCode可以捕获断点并进行深入调试。 为了实现外网通信,需要在VM中设置网桥,将qemu接口连接到网络。 测试阶段,可以将监听地址从.0.0.1调整为VM所在网段的地址,便于telnet测试。Linux 性能调优必备:perf 使用指南
perf 是 Linux 内核源码树内嵌的性能剖析工具。
它运用事件采样原理,武汉到安徽源码以性能事件为核心,支持对处理器和操作系统性能指标的剖析。通常用于查找性能瓶颈和定位热点代码。
本文目录包括:
安装 perf
在大多数 Linux 发行版中,perf 工具包含在linux-tools 包中。使用包管理器安装,如 Debian 系统上的:
在 Red Hat/CentOS 系统上:
基本使用
列出所有可用的性能事件,包括硬件事件和软件事件。
使用perf record 记录目标程序的性能数据。
例如:-g 表示记录调用栈,-a 表示对所有 CPU 进行采样,-F 表示每秒采样 次,sleep 6 是要分析的程序。
这会生成 perf.data 文件,包含采集的性能数据。
可以指定要分析的事件类型,如 CPU 时钟周期、缓存命中等。
支持跟踪点,一种在内核中预定义的事件,用于跟踪系统调用等。
(常用的)可选参数
每个参数的使用取决于具体需求。例如,使用-a 参数对整个系统进行性能分析;使用-p 或 -t 分析特定进程或线程;-g 对理解程序的函数调用关系非常重要。
实际使用中,先使用perf record ./your_program 进行简单性能记录,再尝试添加不同参数。
分析性能数据
使用perf report 分析记录的数据。
可以用-i 指定要分析的性能数据。
这将展示一个交互式报告,可使用键盘导航查看不同视图。
使用示例
以下是一个简单的 C++ 程序示例,创建一个 std::vector 并使用 push_back 和 emplace_back 方法添加元素,以比较这两种方法在性能上的差异。
ComplexObject 类有一个构造函数,源码有什么好处接受一个整数参数并存储它。构造函数和析构函数都会输出一条消息,以便看到对象的创建和销毁。创建 万个这样的对象,并比较 push_back 和 emplace_back 的性能。
要编译和运行这个程序,需要一个支持 C++ 或更高版本的编译器。使用以下命令:
这将编译程序并运行生成的 vector_test 可执行文件。
使用 perf 分析程序性能。
确保有权限运行 perf。
使用以下命令记录性能数据:
perf record ./vector_test
运行结束后,使用perf report 查看性能报告。
在报告中,可以看到不同函数的调用次数、执行时间等信息。
进入交互界面后,
其他功能
perf 提供了许多其他工具,如 perf stat(显示程序运行时的性能统计信息),perf top(实时显示性能热点),perf annotate(显示源代码级别的性能分析)等。
使用perf top 查看实时性能数据。
对特定函数或代码行进行性能分析。
统计特定事件(如缓存未命中)的发生次数。
高级用法注意事项可能遇到的问题
问题1
根据错误信息,系统上的 perf_event_paranoid 设置为 4,意味着除了具有特定 Linux 能力的进程外,所有用户都无法使用性能监控和可观察性操作。
要解决这个问题,有几个选项:
使用以下命令临时更改设置:
sudo sysctl -w kernel.perf_event_paranoid=-1
或者,如果你只想允许使用用户空间事件:
sudo sysctl -w kernel.perf_event_paranoid=0
请注意,降低 perf_event_paranoid 的值可能会增加系统安全风险。
问题2
错误信息表明,由于 /proc/sys/kernel/kptr_restrict 设置的值,内核符号(kallsyms)和模块的地址映射被限制了。
当你尝试使用perf record 收集性能数据时,delphi 源码口算题如果无法解析内核样本,将无法得到有关内核函数和模块的详细信息。
为了解决这个问题,你可以采取以下步骤:
你可以临时更改 kptr_restrict 的值,以允许 perf 工具访问内核指针。
这将设置 kptr_restrict 为 0,允许所有用户访问内核指针。
如果你的系统上有 vmlinux 文件,perf 工具可以使用它来解析内核样本。
确保 vmlinux 文件与当前运行的内核版本相匹配。
如果 vmlinux 文件不存在或过时,你可能需要更新它。
降低 kptr_restrict 的值会降低系统的安全性。
Linux内核涵盖了多少行源代码linux内核多少行代码
随着定义性的系统内核,Linux内核是一个重要的核心技术创新因素,它构建在令人印象深刻的源代码之上。今天,Linux内核已经完成了它高度可定制化和通用性品质的最新版本,非常稳定。问题是,涵盖了多少行源代码?
首先,在年,Linux内核源代码已经达到了,,行。这非常惊人,远超其他开源项目,甚至比Microsoft Windows内核拥有更多的源代码。自年以来,Linux内核行数翻番,从最初的1,,行到年的纪录高度。
此外,遵循Linux内核自由和开放源代码许可证(GPL)的强大规范,迅速增加了源代码的行数。它的主要目的是从发行版和补丁集无限采用修改版本源代码,以方便系统管理员应用它们。GPL只要强调,轨迹记录网站源码任何Linux内核的更新或修改版本都必须以根据Ctrl-GPL的免费方式传播。
另外,每个Linux内核开发者贡献的源代码行数也在增长。其中,Linus Torvalds登记了最多的,行,阿兰吉特(Andrew Morton)排名第二,写了大约,行。其余的Linux内核贡献者以负责任的方式编写源代码,以提高Linux内核的性能并利用它的好处。
总之,Linux内核的源代码已经很长,非常惊人。借助强大的GPL协议和大量贡献者,当前每版本Linux内核已经完成了大约,,行强大的源代码,管理员乐此不疲地使用它们。
Linux内核源码解析---cgroup实现之整体架构与初始化
cgroup在年由Google工程师开发,于年被融入Linux 2.6.内核。它旨在管理不同进程组,监控一组进程的行为和资源分配,是Docker和Kubernetes的基石,同时也被高版本内核中的LXC技术所使用。本文基于最早融入内核中的代码进行深入分析。
理解cgroup的核心,首先需要掌握其内部的常用术语,如子系统、层级、cgroupfs_root、cgroup、css_set、cgroup_subsys_state、cg_cgroup_link等。子系统负责控制不同进程的行为,例如CPU子系统可以控制一组进程在CPU上执行的时间占比。层级在内核中表示为cgroupfs_root,一个层级控制一批进程,层级内部绑定一个或多个子系统,每个进程只能在一个层级中存在,但一个进程可以被多个层级管理。cgroup以树形结构组织,每一棵树对应一个层级,层级内部可以关联一个或多个子系统。
每个层级内部包含的节点代表一个cgroup,进程结构体内部包含一个css_set,用于找到控制该进程的所有cgroup,多个进程可以共用一个css_set。cgroup_subsys_state用于保存一系列子系统,数组中的每一个元素都是cgroup_subsys_state。cg_cgroup_link收集不同层级的cgroup和css_set,通过该结构可以找到与之关联的进程。
了解了这些概念后,可以进一步探索cgroup内部用于结构转换的函数,如task_subsys_state、find_existing_css_set等,这些函数帮助理解cgroup的内部运作。此外,cgroup_init_early和cgroup_init函数是初始化cgroup的关键步骤,它们负责初始化rootnode和子系统的数组,为cgroup的使用做准备。
最后,需要明确Linux内一切皆文件,cgroup基于VFS实现。内核启动时进行初始化,以确保系统能够正确管理进程资源。cgroup的初始化过程分为早期初始化和常规初始化,其中早期初始化用于准备cpuset和CPU子系统,确保它们在系统运行时能够正常工作。通过这些步骤,我们可以深入理解cgroup如何在Linux内核中实现资源管理和进程控制。
linux内核源码:文件系统——可执行文件的加载和执行
本文深入探讨Linux内核源码中文件系统中可执行文件的加载与执行机制。与Windows中的PE格式和exe文件不同,Linux采用的是ELF格式。尽管这两种操作系统都允许用户通过双击文件来执行程序,但Linux的实现方式和底层操作有所不同。
在Linux系统中,双击可执行文件能够启动程序,这背后涉及一系列复杂的底层工作。首先,我们简要了解进程间的数据访问方式。在用户态运行时,ds和fs寄存器指向用户程序的数据段。然而,当代码处于内核态时,ds指向内核数据段,而fs仍然指向用户态数据段。为了确保正确访问不同态下的数据,需要频繁地调整fs寄存器的值。
当用户输入参数时,这些信息需要被存储在进程的内存空间中。Linux为此提供了KB的个页面内存空间,用于存放用户参数和环境变量。通过一系列复制操作,参数被安全地存放到了进程的内存中。尽管代码实现可能显得较为复杂,但其核心功能与传统复制函数(如memcpy)相似。
为了理解参数和环境变量的处理,我们深入探讨了如何通过不同fs值来访问内存中的变量。argv是一个指向参数的指针,argv*和argv**指向不同的地址,它们可能位于内核态或用户态。在访问这些变量时,需要频繁地切换fs值,以确保正确读取内存中的数据。通过调用set_fs函数来改变fs值,并在读取完毕后恢复,实现不同态下的数据访问。
在Linux的加载过程中,参数和环境变量的处理涉及到特定的算法和逻辑,以确保正确解析和执行程序。例如,通过检查每个参数是否为空以及参数之间的空格分隔,来计算参数的数量。同时,文件的头部信息对于识别文件类型至关重要。早期版本的Linux文件头部信息相当简单,仅包含几个字段。这些头部信息为操作系统提供了识别文件类型的基础。
为了实现高效文件执行,Linux使用了一系列的内存布局和管理技术。在执行文件时,操作系统负责将参数列表、环境变量、栈、数据段和代码段等组件放入进程的内存空间。这种布局确保了程序能够按照预期运行。
最后,文章提到了一些高级技术,如线程切换、内存管理和文件系统操作,这些都是Linux内核源码中关键的部分。尽管这些技术在日常编程中可能不常被直接使用,但它们对于理解Linux的底层工作原理至关重要。通过深入研究Linux内核源码,开发者能够更全面地掌握操作系统的工作机制,从而在实际项目中提供更高效、更安全的解决方案。
Linux内核源码分析:Linux内核版本号和源码目录结构
深入探索Linux内核世界:版本号与源码结构剖析
Linux内核以其卓越的稳定性和灵活性著称,版本号的精心设计彰显其功能定位。Linux采用xxx.yyy.zzz的格式,其中yy代表驱动和bug修复,zz则是修订次数的递增。主版本号(xx)与次版本号(yy)共同描绘了核心功能的大致轮廓,而修订版(zz)则确保了系统的稳定性与可靠性。
Linux源码的结构犹如一座精密的城堡,由多个功能强大的模块构成。首先,arch目录下包含针对不同体系结构的代码,比如RISC-V和x的虚拟地址翻译,是内核与硬件之间的重要桥梁。接着,block与drivers的区别在于,前者封装了通用的块设备操作,如读写,而后者则根据特定硬件设备分布在各自的子目录中,如GPIO设备在drivers/gpio。
为了保证组件来源的可信度和系统安全,certs目录存放认证和签名相关的代码,预先装载了必要的证书。从Linux 2.2版本开始,内核引入动态加载模块机制,fs和net目录下的代码分别支持虚拟文件系统和网络协议,这大大提升了灵活性,但同时也对组件验证提出了更高要求,以防止恶意代码的入侵。
内核的安全性得到了进一步加强,crypto目录包含了各种加密算法,如AES和DES,它们为硬件驱动提供了性能优化。同时,内核还采用了压缩算法,如LZO和LZ4,以减小映像大小,提升启动速度和内存利用效率。
文档是理解内核运作的关键,《strong>Documentation目录详尽地记录了模块的功能和规范。此外,include存储内核头文件,init负责初始化过程,IPC负责进程间通信,kernel核心代码涵盖了进程和中断管理,lib提供了通用库函数,而mm则专注于内存管理。网络功能则在net目录下,支持IPv4和TCP/IPv6等协议。
内核的实用工具和示例代码在scripts和samples目录下,而security则关注安全机制,sound负责音频驱动,tools则存放开发和调试工具,如perf和kconfig。用户内核源码在usr目录,虚拟化支持在virt,而LICENSE目录保证了源码的开放和透明。
最后,Makefile是编译内核的关键,README文件则包含了版本信息、硬件支持、安装配置指南,以及已知问题、限制和BUG修复等重要细节。这份详尽的指南是新用户快速入门Linux内核的绝佳起点。
通过深入研究这些目录,开发者和爱好者可以更全面地理解Linux内核的运作机制,从而更好地开发、维护和优化这个强大的操作系统。[原文链接已移除,以保护版权]
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