Linux内核SEA处理流程详解
Linux do_sea流程
do_sea 是 Linux 内核中处理 Synchronous External Abort (SEA) 的关键函数,主要针对 ARM64 (AArch64) 架构。SEA 通常由访问存在问题的物理内存(如由 ECC 内存检测到的不可纠正错误、损坏的存储设备、PCIe 设备映射问题等)引起。
以下是 do_sea 的主要处理流程(基于较新内核版本,如 5.10+):
进入异常处理:
当 CPU 执行一条指令并遇到导致 Synchronous External Abort (SEA) 的严重内存错误时,硬件会自动:
保存现场(PC、PSTATE 等到异常栈)。
切换到异常级别 (EL1)。
跳转到内核预定义的异常向量表入口点 (entry.S)。
汇编异常入口代码 (entry.S) 进行更详细的上下文保存(通用寄存器、SP 等),并设置 C 语言执行环境。
汇编代码最终调用到 C 语言的中断/异常分发函数。
识别 SEA 并路由到 do_sea:
异常分发器根据 ESR (Exception Syndrome Register) ...
Linux文件关闭接口详解
Linux中关闭文件的接口
在Linux系统中,关闭文件主要通过以下接口实现:
1. 系统调用 close() 最底层、最直接的方法,用于关闭文件描述符(File Descriptor)。 12#include <unistd.h>int close(int fd); // fd:文件描述符 返回值:
成功返回 0
失败返回 -1,并设置 errno(如 EBADF 表示无效描述符)。
示例: 12345int fd = open("file.txt", O_RDWR);// ... 操作文件 ...if (close(fd) == -1) { perror("close failed");}
2. C标准库函数 fclose() 用于关闭文件流(FILE* 类型),内部会自动刷新缓冲区并调用 close()。 12#include <stdio.h>int fclose(FILE *stream); // stream:文件流指针 返回值: ...
Linux查看CPU型号方法总结
Linux CPU型号的代码
在Linux系统中,可以通过以下命令查看CPU型号信息:
1. 使用 lscpu 命令(推荐)1lscpu | grep "Model name"
输出示例:
1Model name: Intel(R) Core(TM) i7-10700K CPU @ 3.80GHz
2. 查看 /proc/cpuinfo 文件1grep -m1 "model name" /proc/cpuinfo | cut -d ':' -f2 | sed 's/^ //'
输出示例:
1Intel(R) Core(TM) i7-10700K CPU @ 3.80GHz
3. 使用 dmidecode(需root权限)1sudo dmidecode -t processor | grep "Version"
输出示例:
1Version: Intel(R) Core(TM) i7-10700K CPU @ 3.80GHz
4. 使用 hwinfo(需安装)1 ...
内核代码段地址未随机化原因分析
iomem显示kernel_code代码段地址没有随机化的原因
在 Linux 系统中,iomem(通过 /proc/iomem 查看)显示的内核代码段(Kernel code)地址未随机化,通常由以下原因导致:
1. KASLR 未启用
根本原因:内核地址空间布局随机化(KASLR)未激活。
检查方法:1cat /proc/cmdline | grep nokaslr
若输出包含 nokaslr,则 KASLR 被显式禁用。
解决方案:
移除引导参数中的 nokaslr(编辑 /etc/default/grub,删除 GRUB_CMDLINE_LINUX 中的 nokaslr,运行 update-grub 后重启)。
确保未使用 kaslr 的否定参数(如某些体系结构中的 nokaslr)。
2. 内核编译配置不支持 KASLR
根本原因:内核编译时未启用 KASLR 支持。
检查方法:1grep CONFIG_RANDOMIZE_BASE /boot/config-$(uname -r)
若输出 CONFIG_RANDOMIZE_BASE=n 或未找到,则内核不支持 KASL ...
反汇编查看二进制段布局
反汇编看二进制的段布局
要查看二进制文件的段(Section)布局,可以使用反汇编工具分析可执行文件的结构。以下是详细步骤和常用工具:
核心工具1. Linux (ELF格式)
readelf (推荐)显示ELF文件的段头表(Section Headers)和程序头表(Program Headers):
12readelf -S <二进制文件> # 查看段头表(Section Headers)readelf -l <二进制文件> # 查看程序头表(Program Headers,描述内存布局)
objdump查看所有段的信息:
12objdump -h <二进制文件> # 显示段头摘要objdump -d <二进制文件> # 反汇编代码段(如.text)
2. macOS/iOS (Mach-O格式)
otoolmacOS 自带工具,分析Mach-O文件:1otool -lV <二进制文件> # 显示加载命令(包含段布局)
3. Windows (PE格式)
dumpbin (Visual ...
Linux内核调用栈无偏移接口
Linux内核中调用栈不带偏移的接口
在Linux内核中,获取调用栈信息(stack trace)时,如果只需要函数地址不带偏移量(即不显示函数内部的指令偏移),可以通过以下接口实现:
核心接口
stack_trace_save()这是最直接的接口,用于捕获当前调用栈的纯地址列表(不带偏移)。
123unsigned int stack_trace_save(unsigned long *store, unsigned int size, unsigned int skipnr);
参数:
store:存储地址的数组
size:数组大小
skipnr:跳过的栈帧数(例如设为 0 捕获所有帧)
返回值:实际保存的地址数量
特点:保存的地址是调用点的返回地址(即函数内部的指令地址),不包含符号名或偏移量。
手动处理 struct stack_trace通过 save_stack_trace() 获取原始地址,再自行打印:
123456789101112131 ...
Linux内核获取CPU占用率方法
Linux内核获取CPU占用率的接口
在 Linux 内核中,获取 CPU 占用率通常涉及读取系统统计信息。以下是主要的内核接口和方法:
1. /proc/stat 接口(用户空间) 路径:/proc/stat 内容:提供系统启动以来的 CPU 时间累积值(单位:USER_HZ,通常 1/100 秒)。 格式: 12cpu user nice system idle iowait irq softirq steal guest guest_nicecpu0 ... # 每个 CPU 核心的单独统计 计算占用率: 123total_time = user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq + steal;idle_time = idle + iowait; // 通常将 iowait 视为空闲usage = (total_time - idle_time) * 100 / total_time;
2. 内核数据结构(驱动/模块开发) 在内核模块中,可直接访问以下数据 ...
Linux创建文件API接口详解
Linux中创建文件的API接口
在Linux中,创建文件主要通过以下系统调用实现:
1. open()
功能:用于打开或创建文件。
创建文件的标志:
O_CREAT:当文件不存在时创建新文件。
O_EXCL:与 O_CREAT 结合使用,确保文件不存在时才创建(避免竞争条件)。
示例:1int fd = open("filename", O_CREAT | O_WRONLY, 0644);
若文件不存在,则创建并设置权限为 0644(受 umask 影响)。
返回文件描述符 fd,失败时返回 -1。
2. creat()
功能:专用于创建文件的旧接口(现已被 open() 取代)。
等效行为:creat(path, mode) 等价于 open(path, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, mode)。
示例:1int fd = creat("filename", 0644);
以只写方式创建文件,若存在则截断内容。
返回文件描述符 fd,失败时返回 -1。
关键区别
接口
灵活性
推荐程度
...
Linux跟踪钩子注册注销原型
Linux中trace钩子register和unregister的原型
在 Linux 内核中,跟踪钩子(trace hooks)的注册和注销函数原型取决于具体的跟踪机制。以下是几种常见机制的示例:
1. Tracepoints(静态跟踪点)Tracepoints 是内核中预定义的静态跟踪点,需通过宏生成注册函数。
注册函数原型:1234int register_trace_<tracepoint_name>( void (*probe)(void *__data, [函数参数列表]), void *data);
注销函数原型:1234void unregister_trace_<tracepoint_name>( void (*probe)(void *__data, [函数参数列表]), void *data);
示例(调度器切换跟踪点 sched_switch):1234567891011// 注册int register_trace_sched_switch( void (*probe)(void *, struct ...
Linux内核线程命名方法
linux内核如何给work线程命名
在Linux内核中,为工作线程(内核线程)命名的步骤如下:
1. 使用 kthread_create 或 kthread_run 函数创建线程时指定名称
函数原型:
123456789101112struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(void *data), void *data, const char *namefmt, ...);#define kthread_run(threadfn, data, namefmt, ...) \ ({ \ struct task_struct *__k \ = kthread_create(threadfn, data, namefmt, ##__VA_ARGS__); \ if (!IS ...
Linux内核进程创建跟踪方法
Linux内核进程创建trace钩子
在 Linux 内核中跟踪进程创建事件有多种方法,以下是几种常用的技术方案和实现思路:
一、使用 Tracepoints(推荐)内核已内置 sched_process_fork tracepoint,可捕获进程创建事件。
1. 查看可用 tracepoints1cat /sys/kernel/debug/tracing/available_events | grep sched_process_fork
2. 通过 perf 工具快速测试1perf record -e sched:sched_process_fork -a
3. 内核模块示例代码12345678910111213141516171819202122#include <linux/tracepoint.h>#include <trace/events/sched.h>static void trace_fork_handler(void *ignore, struct task_struct *parent, struct task_struct *ch ...
ioremap限制映射系统RAM原因分析
Linux内核中ioremap为啥要限制映射system ram内存的映射
在Linux内核中,ioremap 被设计为将 设备内存(如硬件寄存器或设备专用内存)映射到内核虚拟地址空间,而限制其直接映射系统RAM。这一限制的原因涉及多个关键方面:
1. 防止内存管理冲突
系统RAM由内存管理子系统管理:通过伙伴系统(Buddy System)和slab分配器分配,供用户进程、内核数据结构等使用。
若允许ioremap映射系统RAM:驱动程序可能误将已分配给其他用途的内存重新映射,导致同一物理内存被多个虚拟地址访问,引发数据损坏或竞争条件。
冲突示例:若驱动ioremap映射一块已被用户空间进程使用的内存,内核和用户空间的修改可能互相覆盖。
2. 内存属性与访问语义的差异
系统RAM的访问特性:
通常映射为 可缓存(Cached),利用CPU缓存提升性能。
支持原子操作、内存一致性模型等标准语义。
设备内存的访问特性:
通常需映射为 非缓存(Uncached) 或 写合并(Write-Combining),确保每次访问直接抵达设备,避免缓存导致的延迟或数据不一致。
某些设备寄存 ...
防止设备进入低功耗模式方法
不让设备进入低功耗模式
要防止设备进入低功耗模式(如睡眠、休眠或待机),需根据具体设备和操作系统调整设置。以下是常见场景的解决方案:
一、操作系统设置Windows 系统
修改电源计划
打开 控制面板 > 电源选项。
选择当前电源计划,点击 更改计划设置。
将 “关闭显示器” 和 “进入睡眠状态” 设为 “从不”。
在 高级电源设置 中,禁用与休眠相关的选项(如 USB 选择性暂停、PCI Express 节能)。
通过命令禁用休眠以管理员身份运行命令提示符,输入:
12powercfg -h off # 彻底关闭休眠功能powercfg /change standby-timeout-ac 0 # 插电时永不睡眠
设备管理器设置
禁用某些硬件的节能选项(如网卡属性中的 “允许计算机关闭此设备以节约电源”)。
macOS 系统
系统偏好设置
进入 系统偏好设置 > 节能(或 电池)。
拖动 “电脑睡眠” 和 “显示器睡眠” 到 “永不”(需插电源时生效)。
终端命令强制禁用
123sudo pmset -a ...
Bash中PS4变量的使用方法
bash 使用PS4变量时有问题,PS4变量的用法及示例
PS4 是 Bash 中用于调试模式(set -x 或 set -o xtrace)的提示符变量,默认值为 + 。它控制调试模式下每条执行命令前的提示信息格式,常用于增强脚本调试的可读性。以下是详细用法和示例:
1. 基本用法启用调试模式后,Bash 会显示每条实际执行的命令,PS4 控制其前缀格式:
1234set -x # 启用调试模式PS4='+ 调试: ' # 自定义调试提示符echo "Hello" # 输出前会显示 "+ 调试: echo Hello"set +x # 关闭调试模式
2. 特殊变量增强调试信息在 PS4 中使用特殊变量可显示上下文信息:
变量
说明
$BASH_SOURCE
当前脚本名
$LINENO
当前行号
$FUNCNAME
当前函数名
$BASHPID
当前 Bash 进程的 PID
\t
当前时间(HH:MM:SS 格式)
示例:显示脚本名和行号
12 ...
Linux vmlinux二进制组成解析
Linux vmlinux二进制组成格式
Linux 的 vmlinux 是未经压缩的、完整的内核可执行文件(ELF 格式),通常用于调试或符号分析。它的二进制组成格式遵循 ELF(Executable and Linkable Format) 标准,但具体结构和内容与普通用户态程序有所不同。以下是 vmlinux 的主要组成部分和特性:
1. ELF 文件结构vmlinux 是一个标准的 ELF 文件(通常是 ELF64 格式),包含以下核心部分:
ELF Header描述文件的元信息,如架构(如 x86_64、ARM)、入口地址(内核启动地址)、程序头表和节头表的位置等。
使用 readelf -h vmlinux 可查看 ELF 头信息。
Program Headers(程序头表)描述内核在内存中加载的段(如代码段、数据段、BSS 段),供引导加载器或内核自身初始化时使用。
使用 readelf -l vmlinux 查看程序头表。
Section Headers(节头表)描述文件中的各个节(section),如 .text(代码)、.data(已初始化的全局变量 ...