Linux内核函数stack_trace_save用法详解
Linux函数stack_trace_save的用法及注意事项
stack_trace_save 是 Linux 内核中用于捕获当前调用堆栈信息的函数,属于内核调试工具的一部分。以下是其用法及注意事项的详细说明:
函数原型1unsigned int stack_trace_save(unsigned long *store, unsigned int size, int skip);
参数说明
store: 指向 unsigned long 类型数组的指针,用于存储堆栈地址(返回地址)。
size: 缓冲区 store 的最大容量(最多可保存的地址数量)。
skip: 忽略堆栈顶部的若干层调用(例如跳过函数自身或公共跟踪代码)。
返回值
实际保存到 store 中的堆栈条目数量。
典型用法123456789101112#include <linux/stacktrace.h>void capture_stack(void) { unsigned long buffer[32]; // 分配足够大的缓冲区 unsigned int nr_ent ...
smp_processor_id
smp_processor_id
smp_processor_id使用注意事项
smp_processor_id() 是 Linux 内核中用于获取当前 CPU 编号的函数,常用于调试、统计或与 CPU 绑定的操作。然而,使用时需特别注意以下几点:
1. 抢占安全性
问题:在可抢占内核(CONFIG_PREEMPT 启用)中,若未禁用抢占,调用 smp_processor_id() 后可能发生调度,导致代码后续逻辑运行在其他 CPU 上,引发数据不一致或逻辑错误。
解决方案:
使用 get_cpu() 和 put_cpu() 包裹代码: 123int cpu = get_cpu(); // 禁用抢占并获取当前 CPU// ... 操作当前 CPU 的私有数据 ...put_cpu(); // 重新启用抢占
或手动禁用抢占: 1234preempt_disable();int cpu = smp_processor_id();// ... 操作 ...preempt_enable();
2. 中断上下文的使用
中断上下文的安全性:
在硬中断(Har ...
Linux systemd安全启动指南
Linux systemd安全启动
在 Linux 系统中,systemd 作为现代初始化系统,其启动过程的安全性与 UEFI Secure Boot 和 systemd 自身的安全配置密切相关。以下是关于安全启动和 systemd 安全增强的详细指南:
一、UEFI Secure Boot 基础Secure Boot 是 UEFI 固件的安全特性,确保只有经过签名的引导加载程序、内核和内核模块被加载。若系统启用 Secure Boot,需确保以下组件被正确签名:
引导加载程序(如 GRUB、systemd-boot)
Linux 内核(vmlinuz)
内核模块(如驱动模块)
UEFI 应用(如 shim)
二、配置 Secure Boot 的步骤1. 检查 Secure Boot 状态123mokutil --sb-state# 或dmesg | grep -i secure
输出 Secure boot enabled 表示已启用。
2. 使用发行版预签名组件大多数主流发行版(Ubuntu、Fedora 等)已提供签名的内核和引导加载程序:
Ubuntu: 依赖 shi ...
Linux内核模块参数解析优先级详解
模块参数解析优先级
在Linux内核模块中,参数的解析优先级通常遵循以下顺序(从高到低):
1. 命令行参数 (模块加载时指定)
优先级最高通过 insmod 或 modprobe 加载模块时直接传递的参数会覆盖其他来源。 1insmod mymodule.ko param1=value1 param2=value2
2. 设备树 (Device Tree) 或 ACPI 表
次高优先级设备树(常见于嵌入式系统)或 ACPI 表(常见于 x86 系统)中定义的参数会被模块读取,但会被命令行参数覆盖。 1234&mydevice { param1 = <0x100>; param2 = "custom-config";};
3. 模块内默认值
最低优先级模块源代码中通过 module_param() 或 module_param_named() 定义的默认值,仅在所有其他来源未提供参数时生效。 12static int param1 = 10;module_param(param1, int, 064 ...
Linux内核触发SIGBUS场景解析
Linux内核啥时候出发SIGBUS
在 Linux 系统中,SIGBUS 信号(总线错误)通常由内核在以下场景触发:
1. 内存映射文件被截断(Truncated Memory-Mapped File)
当程序通过 mmap 将文件映射到内存后,如果文件被其他进程截断(例如 truncate 或 ftruncate),程序访问被截断部分对应的内存区域时,会触发 SIGBUS。
示例:1234int fd = open("file.txt", O_RDWR);void *addr = mmap(NULL, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);// 另一个进程执行:truncate("file.txt", 2048); // 截断文件// 访问 addr + 2048 之后的地址会触发 SIGBUS
2. 未对齐的内存访问(Unaligned Memory Access)
在某些架构(如 ARM、SPARC、MIPS 等 RISC CPU)中,访问未对齐的内存地址(例如尝试从非 ...
late_param_cb用法及示例
late_param_cb用法及示例
late_param_cb 通常指“后期参数回调函数”,用于在参数解析或配置加载后执行额外的处理。以下是其用法及示例:
用法
功能:在参数解析完成后,对参数进行验证、调整或触发其他逻辑。
常见场景:
参数之间的依赖检查(如参数A设置后,参数B必须满足特定条件)。
根据参数值动态修改其他配置(如根据批量大小调整学习率)。
初始化依赖参数的资源(如设置日志级别、初始化数据库连接)。
示例1. 使用 argparse 自定义后期回调假设在解析命令行参数后,需要根据参数值调整日志级别:
123456789101112131415import argparseimport loggingdef late_param_cb(args): if args.verbose: logging.basicConfig(level=logging.DEBUG) else: logging.basicConfig(level=logging.WARNING)parser = argparse.ArgumentParser( ...
shmat函数用法详解
shmat函数用法
shmat 函数用于将共享内存段附加到进程的地址空间,是 System V 共享内存 API 的一部分。以下是其详细用法:
函数原型123#include <sys/shm.h>void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
参数说明
shmid
共享内存标识符,由 shmget() 函数创建或获取。
示例:shmid = shmget(key, size, IPC_CREAT | 0666);
shmaddr
指定附加到进程地址空间的地址,通常设为 NULL,由系统自动选择合适地址。
若指定非 NULL 地址,需确保对齐和可用性(不推荐手动指定)。
shmflg
标志位,常用选项:
SHM_RDONLY: 以只读方式附加共享内存。
0: 默认读写权限。
示例:shmflg = SHM_RDONLY;(仅读)或 shmflg = 0;(可读写)。
返回值
成功:返回指向共享内存段的指针(char * 类型,可直接读写)。
失败:返回 (void ...
Linux ACPI同名冲突问题解析
Linux ACPI配置多个同样的名称是否允许
在Linux的ACPI(高级配置与电源管理接口)配置中,通常不允许存在多个相同名称(同名)的ACPI对象。这种行为可能会导致不可预测的后果,具体原因和细节如下:
1. ACPI规范的要求
命名唯一性:ACPI规范要求,在同一个作用域(Scope)内,所有对象(如设备、方法、电源资源等)的名称必须是唯一的。例如,在同一个父设备下,不能有两个名为DEV0的子设备。
层次化命名空间:ACPI使用类似文件路径的命名空间(如\_SB.PCI0.DEV0),因此不同路径下的对象可以同名(例如\_SB.DEV0和\_SB.PCI0.DEV0是允许的),但在同一路径下不允许重复。
2. Linux内核的处理
重复名称的后果:
如果多个同名对象出现在同一作用域中,ACPI解析器(如内核的AML解释器)可能会覆盖先前的定义,导致设备初始化错误或资源分配冲突。
内核在解析ACPI表(如DSDT、SSDT)时,可能会记录警告或错误(通过dmesg可见),例如:12ACPI Error: [DEV0] Namespace lookup failureACPI ...
reallocarray函数用法及注意事项
reallocarray函数用法及注意事项
reallocarray 是某些类 Unix 系统(如 OpenBSD、FreeBSD)提供的一个内存分配函数,用于替代 realloc,主要目的是在动态分配内存时避免因整数溢出导致的安全漏洞。它特别适用于需要分配多个元素的内存场景(例如数组扩容),并自动检查元素数量与大小的乘积是否溢出。
函数原型123#include <stdlib.h> // 某些系统可能需要特定头文件void *reallocarray(void *ptr, size_t nmemb, size_t size);
参数:
ptr: 已分配内存的指针(可以是 NULL)。
nmemb: 需要分配的元素数量。
size: 每个元素的大小。
返回值:
成功时返回新内存的指针,失败返回 NULL,且原内存块保持不变。
核心功能
重新分配内存:类似 realloc,可以扩大或缩小内存块。
溢出检查:自动检查 nmemb * size 是否溢出。若溢出,直接返回 NULL 并设置 errno 为 ENOMEM。
典型用法示例123456789101 ...
sscanf函数用法及注意事项详解
sscanf函数用法及使用注意事项
sscanf 函数是 C 标准库中用于从字符串中读取格式化输入的函数。其功能类似于 scanf,但数据源是字符串而非标准输入。以下是其用法详解及注意事项:
一、函数原型1int sscanf(const char *str, const char *format, ...);
参数:
str:输入源字符串。
format:格式化字符串,定义如何解析输入。
...:可变参数列表,用于接收解析后的数据。
返回值:成功匹配并赋值的参数个数,若失败返回 EOF。
二、基本用法1. 简单解析1234567char str[] = "Alice 25 95.5";char name[20];int age;float score;int ret = sscanf(str, "%s %d %f", name, &age, &score);// 结果:name="Alice", age=25, score=95.5,返回值 ret=3
2. 处理分隔符123char data[ ...
检查和控制Linux内核地址随机化
如何确定内核是否开启了地址随机化功能
要确定 Linux 内核是否启用了地址随机化(ASLR,Address Space Layout Randomization),可以通过以下步骤检查:
1. 检查 /proc/sys/kernel/randomize_va_space 的值 1cat /proc/sys/kernel/randomize_va_space
结果说明:
0: ASLR 已关闭(无随机化)。
1: ASLR 部分开启(保守随机化,如栈、堆等)。
2: ASLR 完全开启(默认值,对所有内存区域随机化)。
2. 临时启用/禁用 ASLR
临时关闭 ASLR:1sudo echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
临时恢复默认(完全开启):1sudo echo 2 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space
注意:此方法重启后失效。
3. 永久修改 ASLR 配置 编辑 /etc/sysctl.conf,添加或修改以下行: 12345# 禁用 AS ...
Linux UIO示例代码及使用说明
写一个Linux UIO的示例代码
以下是一个Linux UIO的示例代码,包含内核模块和用户空间程序:
内核模块代码(my_uio_module.c)123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051#include <linux/module.h>#include <linux/uio_driver.h>#include <linux/ioport.h>#include <linux/io.h>#define MEM_BASE 0x1000000 // 假设的物理地址(需根据实际情况调整)#define MEM_SIZE 0x1000 // 内存区域大小(4KB)static struct uio_info my_uio_info = { .name = "my_uio_device", .version = "0.1", ...
Linux高精度定时器实现方法总结
Linux下高精度定时器有哪些
在Linux系统中,实现高精度定时器可以通过多种方式,具体选择取决于应用场景和系统配置。以下是主要的解决方案及其特点:
1. 高精度休眠函数
nanosleep:
提供纳秒级休眠,但实际精度受内核时钟源和系统负载影响。
适用于用户态非实时任务,但需容忍微秒级抖动。
clock_nanosleep:
允许指定时钟源(如CLOCK_MONOTONIC),支持绝对时间模式,精度更高。
结合实时调度策略(如SCHED_FIFO)可减少延迟。
2. Timerfd 定时器
timerfd_create + timerfd_settime:
创建文件描述符形式的定时器,可集成到epoll/select事件循环中。
支持高精度模式(使用CLOCK_MONOTONIC),精度可达纳秒级。
示例:123int tfd = timerfd_create(CLOCK_MONOTONIC, TFD_NONBLOCK);struct itimerspec its = { .it_interval = {1, 0}, .it_ ...
Linux timerfd函数详解及使用示例
Linux timefd函数作用及用法
Linux 中的 timerfd 系列函数(如 timerfd_create, timerfd_settime)提供了一种通过文件描述符管理定时器的机制,使得定时器可以像普通 I/O 事件一样被 select、poll、epoll 等多路复用接口监听。这种方式极大简化了定时器与 I/O 事件的协同处理,常用于高性能服务器或事件驱动型程序。
核心函数及作用
timerfd_create创建定时器文件描述符:
123#include <sys/timerfd.h>int timerfd_create(int clockid, int flags);
参数:
clockid: 时钟类型(如 CLOCK_REALTIME 系统实时时间,CLOCK_MONOTONIC 系统启动后的单调时间)。
flags: 可选标志(如 TFD_NONBLOCK 非阻塞模式,TFD_CLOEXEC 执行时关闭)。
返回值:成功返回文件描述符,失败返回 -1。
timerfd_settime启动或停止定时器:
123int tim ...
HZ对系统调度影响分析
hz对系统调度的影响
HZ(时钟中断频率)是Linux内核中一个关键配置参数,直接影响系统调度的行为和性能。以下是其对系统调度的主要影响及机制分析:
1. 调度响应性与延迟
高HZ值(如1000):
更频繁的中断:每秒触发更多时钟中断(如1000次),调度器能更快检测进程状态变化(如唤醒、阻塞)。
降低调度延迟:实时任务(如音视频处理)能更快抢占CPU,减少任务响应时间。
代价:中断处理开销增加,可能引发更多上下文切换,导致CPU缓存失效和性能损耗。
低HZ值(如100):
降低中断频率:减少上下文切换次数,适合吞吐量优先的场景(如批处理任务)。
潜在延迟风险:实时任务可能需等待更长时间才能被调度。
2. 时间片分配与公平性
时间片计算:传统调度器(如O(1))基于HZ分配固定时间片。例如,HZ=100时,默认时间片为10ms(对应1个时钟周期)。HZ提高会缩短时间片,增加调度公平性,但频繁切换可能导致开销。
CFS调度器的影响:现代内核的完全公平调度器(CFS)使用“虚拟时间”而非固定时间片,HZ对其影响较小,但仍依赖时钟中断更新进程运行时间。
3. ...