はじめに - Writing an OS in 1,000 Lines
本書では、小さなOSをゼロから少しずつ作っていきます。 OSと聞くと腰が引けるかもしれませんが、OS (特にカーネル) の基本機能は案外単純です。巨大なオープンソースソフトウェアとしてよく挙げられるLinuxでさえ、バージョン0.01はたった8413行でした。様々な要求に応えるために次第に肥大化していっただけで、当初は大変素朴な実装になっていました。 本書では素朴なコンテキストスイッチ、ページング、ユーザーモード、コマンドラインシェル、ディスクデバイスドライバ、ファイルの読み書きをC言語で実装します。これだけ様々な機能が詰め込まれているのに、コードは合計でたった1000行未満です。 「1000行なら1日でできそう」と思うかもしれませんが、初学者には少なくとも3日はかかるでしょう。OS自作のハマりポイントは「デバッグ」です。アプリケーション開発とは違うデバッグ手法・能力を習得する必要がありま
Linux システムコール 徹底入門
Linux システムコールについて調べたことをまとめる。システムコールの仕組みを理解すると、 OS とアプリケーションがどのように連携して動いているのかを理解できるようになります。 システムコールは CPU に依存する処理が多いため、 x86_64 に絞ります。 検証環境]# cat /etc/redhat-release CentOS Linux release 8.0.1905 (Core) ]# uname -a Linux localhost.localdomain 4.18.0-80.11.2.el8_0.x86_64 #1 SMP Tue Sep 24 11:32:19 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux ]# cat /proc/cpuinfo | head processor : 0 vendor_id : GenuineInte
Linuxカーネルのソースコードを機能とレイヤーで分類して表示してくれる「Linux kernel map」
Linuxのカーネルは膨大な数のソースコードから成り立っており、どこに何の処理が書いてあるのかぱっと見当をつけるのにはかなりコードを読み込む必要があります。「Interactive map of Linux kernel」はそのソースコードを機能とレイヤーで分類して表示してくれるサイトということで、使い勝手を試してみました。 Interactive map of Linux kernel http://www.makelinux.net/kernel_map/ サイトにアクセスし、ロードが終わると下の画像のように6列6行の表が表示されます。列が機能の分類を表しており、「インターフェース」「システム」「処理」「メモリー」「ストレージ」「ネットワーク」という分類になっています。行はレイヤーを表しており、上からシステムコールなどの「ユーザースペースインターフェース」、「バーチャル」、「ブリッジ」
Linuxシステムコール徹底ガイド | POSTD
要約 この記事では、LinuxカーネルにてLinuxプログラムがどのように関数を呼び出すのかについて紹介していきます。 システムコールを行う様々な方法、システムコールを行うための独自のアセンブリの作成方法（例あり）、システムコールへのカーネルエントリポイント、システムコールからのカーネルイグジットポイント、glibcのラッパ関数、バグなど多くの点について説明します。 要約 システムコールとは？ 必要条件に関する情報 ハードウェアとソフトウェア ユーザプログラム、カーネル、CPUの特権レベル 割り込み モデル固有レジスタ（MSR） アセンブリコードでシステムコールを呼び出すことの問題点 レガシーシステムコール 独自のアセンブリを用いたレガシーシステムコールの使用 カーネル側での int $0x80 エントリポイント iret を使用したレガシーシステムコールからの復帰 高速システムコール 3
Linux シグナルの基礎
TLPI (The Linux Programming Interface) 再々。 TLPI の輪読の際に @matsumotory よりシグナルセットあたりをまとめるようにと指令が出たので、拙遅な感じでまとめました。 シグナルとは プロセス間通信の一種。「プロセスにシグナルを送信すると、そのプロセスの正常処理に割り込んで、シグナル固有の処理(シグナルハンドラ) が実行される」プロセス側では、シグナルを受信した際の動作(シグナルハンドラ) を設定することや、シグナルをブロックすることも可能。 コンソールで、プロセスを終了させるためにkill -9 <PID>とかCtrl+Cとかした際にも、対象プロセスにシグナルが送信されている。 ちなみに、PID「1」の init や systemd にkill -9 1しても何も起らない。(そういえば昔、oom-killer に init を殺された覚
開発環境構築 | Linuxデバイスドライバ開発入門
デバイスドライバをビルドするためには、カーネルバージョンと同一バージョンの、kernel-develとkernel-headersパッケージが必要です。 そのため、まずは自身の環境のカーネルバージョンと上記2つのパッケージがインストールされているかどうかを調べます。 # uname -r 2.6.18-238.el5 # rpm -aq | grep kernel kernel-headers-2.6.18-238.el5 kernel-devel-2.6.18-238.el5 上記例では、カーネルのバージョンが「2.6.18-238.el5」であり、同バージョンのkernel-develとkernel-headersパッケージがインストールされています。 もし、インストールされていないのであれば、yumなどを使いインストールします。 # yum install kernel-devel
【Linux】カーネルのwrite処理の流れ【pdflush】 - ichidou のブログ
2013-09-20 【Linux】カーネルのwrite処理の流れ【pdflush】 久々更新。備忘録も兼ねてメモ。 それとなくピンと来たので、メモ。こういったことは運用中のトラブルシューティングの キッカケになる可能性があるため、恒久的に覚えて然るべき。なにより、Linuxカーネルの動作が 少しでも分かったような気になるため、非常に楽しい。Linuxカーネルの write 処理の流れについて。 1. プロセスが write(2) システムコールを発行 2. write(2) 対象のデータをカーネルがページキャッシュに蓄積 3. カーネルが該当のページ(データ)にDirtyフラグを付与 4. 問答無用で5秒に1回、あるいはDirtyページが多くなってきたなどの要因で、 カーネルスレッドの pdflush([pdflush] or flush-8:0 ？) が発動 (例外として、プロセ
Linuxカーネルに関する技術ドキュメント「Linux internals」の第2部が公開される | ソフトアンテナ
Linuxハッカーを目指す技術者に役立ちそうな技術ドキュメント「Linux internals」の第2部が公開されています(Hacker News)。これは前回紹介した第1部の続編となるドキュメントで、カーネルのセットアップが完了し、アセンブラ言語からC言語のmain関数がよびだされた後、を解説するものとなっています。 具体的には、プロテクトモード、起動パラメーターのzeropageへのコピー、コンソールの初期化、ヒープの初期化、CPUの検証、メモリの検出、キーボードの検出、Querying(様々な情報の取得)などのトピック関して解説されています。 次回第3部は、ビデオモードの設定と、その他プロテクトモードへ移行する前に行う各種準備、プロテクトモードへの移行を解説する予定となっています。
process-book
この文書はなんですか？ この文書は*nix系のシステムにおけるプロセスやシグナルなどについて説明することを目的に書かれました。「プロセスとかよくわかってないからちゃんと知りたいな」みたいなひとたちが想定読者です。 書いているあいだは gist で管理されていたのですが、ボリュームが大きくなったので github で管理するように変えました。 目次 導入 プロセスの生成 プロセスとファイル入出力 ファイルディスクリプタ preforkサーバーを作ってみよう ゾンビプロセスと孤児プロセス シグナルとkill プロセスグループとフォアグランドプロセス epub と pdf epub化したもの、pdf化したものが release ディレクトリに入っています。thanks to mitukiii & moznion！ ライセンス この 作品 は クリエイティブ・コモンズ 表示 - 継承 3.0 非移
カーネルモジュールを作ってみる - はわわーっ
まず簡単なところから。 #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> MODULE_LICENSE("GPL"); static int __init hello_init(void) { printk(KERN_ALERT "hello, world\n"); return 0; } static void __exit hello_exit(void) { printk(KERN_ALERT "bye\n"); } module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); Makefileはこんな感じ。ROOTDIR にはカーネルのソースがあるディレクトリを設定する。 obj-m := hello.o ROOTDIR := /home/yomi/kernel/linux-3.11 defau
Linuxカーネルハックに興味があるけど特にネタが無いんだよな〜って人向けの小ネタ - φ(・・*)ゞ ｳｰﾝ カーネルとか弄ったりのメモ
Linuxカーネルに興味があるんだけど特に作りたいものってないんだよなーなんて割とあると思う訳です。俺とか。。。 まあ、kernelnewbiesのメーリングリストでもよく見る話題かと思います。この辺なんかもそうですね。 で、そんな時にオススメできるのがkmemleak。カーネルに組み込まれたメモリーリーク検出ツールです。 使い方は至って簡単でカーネルのコンフィグレーションにあるKernel memory leak detectorを有効にしたカーネルを普通に使えばOK。カーネルはメインラインのrcでもtipでもlinux-nextでも何でも良いと思います。 設定の場所はKernel Hacking -> Memory Debugging -> Kernel memory leak detectorにチェックをするのと、 その下のMaximum kmemleak early log ent
mmapのほうがreadより速いという迷信について - kazuhoのメモ置き場
@ITに以下のような記事が出て、 今回からしばらくの間は、まったく逆の例、つまり使うとプログラムの処理性能が上がるというシステムコールを紹介していく。システムコールを呼ぶ回数は少ない方が処理性能は高くなるという原則は変わらないが、呼び出しておくと処理性能が向上するシステムコールというものが存在するのだ。こうしたシステムコールを使わないでいることは、とてももったいない。 今回紹介するシステムコールは「mmap(2)」だ。ここでは詳しく仕組みを解説しないが、mmap(2)は、プログラムの処理性能に必ず良い影響を与える。 やはりあった？ 高速化に効くシステムコール (1/2)：知ってトクするシステムコール（3） - ＠IT それを真に受けたのか、「Go言語でmmapシステムコールを使ったファイル読み込みの高速化検討とC言語のコンパイラの話 - ryochack.blog」のようなブログエントリも
非同期入出力の残念な現状
asynchronous disk I/O | libtorrent blog Libtorrent experience - the poor state of async disk IO | Hacker News libtorrentの作者が、ディスクI/Oをパフォーマンスを向上させるために非同期I/Oを試した結果、どの環境でも残念なので、ブロックI/Oをスレッドプールで行う擬似非同期I/Oで実装したとブログを書いている。その問題について、Hacker Newsでも議論されている。 非同期I/Oは、話を聞くとたのもしい機能に思える。読み書きが完了するまでブロックせずに、完了したらOSが通知するという仕組みだ。 問題は、その実装がどの環境でも貧弱だという事だ。 環境というのは、主にOS側のことだ。多くのモダンなOSは非同期I/Oを提供している。特に著名なのがみっつある。 Linux A
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