皮皮网

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。内内核视频文件源码

       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，开奖程序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，无敌拐点源码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，来比鸡源码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，邮箱的源码任何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]