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RSS订阅原创 《深入Linux内核架构》第4章 进程虚拟内存（2）
所有进程的虚拟空间总和比物理内存大得多，因此只有最常用的虚拟空间才映射到物理内存。当访问一个未映射物理内存的虚拟内存时，进行按需调页。按需调页步骤：进程访问用户空间虚拟地址，但无法通过页表找到对应物理地址。CPU触发缺页异常。通过虚拟地址对应address_space结构体，找到磁盘数据。分配物理内存页，读取磁盘数据到内存。建立正确页表，进程恢复执行。后续详解。
2024-04-09 19:52:08
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原创 《深入Linux内核架构》第4章 进程虚拟内存（1）
一个进程的整个虚拟地址空间（0-3G）中只有少部分映射到物理页。其余虚拟地址在访问时通过缺页异常处理，分配物理页，并建立页表项。MMU作用：将虚拟地址转换为物理地址。内部包含TLB硬件，用于缓存页表，加快转换速度。
2024-04-09 17:07:47
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原创 《深入Linux内核架构》第3章 内存管理（7）
伙伴系统（buddy）按页分配，粒度大。所以引入slab分配器。slab提供对象缓存与分配。slab对象分为：专用：task_struct，mm_struct，vm_area_struct等。普通：kmalloc-8，kmalloc-16，dma-kmalloc-96等。slab分配器优点：分配快。从预先分配好的对象池中分配。优先分配已缓存的对象，增加cache命中。伙伴系统在CPU缓存中按页对齐，造成某些缓存行过度使用，有些未使用。
2024-04-03 14:09:24
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原创 《深入Linux内核架构》第3章 内存管理（5）
系统初始化完毕后，bootmem分配器停用，伙伴系统运行并负责内存分配。伙伴系统，即buddy。特点：速率快，效率高。
2024-04-01 15:49:50
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原创 《深入Linux内核架构》第3章 内存管理（4）
内核编译链接时，vmlinux.ld.S确定内核的_text段，__edata等段，以及符号函数的虚拟地址，并存储在system.map文件。如想要从结点C分配一个高端内存域的内存，查看上图的2，优先从C2中分配，C2无法满足分配需求，依次尝试C1 C0 D2 ....查看系统物理地址空间分布，包括所有硬件设备，如PCIE，RAM，SPI，PHY，RTC，flash等。若值为0xC0000000，即用户空间3GB，内核空间1GB。per-cpu变量保存在ELF文件单独的段中，如.data..percpu。
2024-03-29 09:44:47
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原创 《深入Linux内核架构》第3章 内存管理（3）
4. page fault中断处理中，通过页置换或页换出找到可用物理页，并将该物理页映射到引起错误的虚拟地址。5. 最后更新页表项，包括设置PTE_PRESENT，也可能设置PTE_DIRTY（页被写入）。4. 根据虚拟地址算出PMD index，再结合PMD物理地址，得到PTE物理地址。定义一个页表项PTE，用于指向page物理页，并设置相应属性pgprot。eXecute Never，该页面将不允许执行指令，如堆栈，数据段页面。2. 创建页表项PTE，并标记空或者无效，并设置页表项为保护状态。
2024-03-26 11:47:54
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原创 《深入Linux内核架构》第3章 内存管理（1）
页帧：指物理内存的一页，通常4K。每页用struct page表示。内存管理包含：大块内存管理：伙伴系统小块内存管理：slab slub slob kmalloc物理非连续内存管理：vmalloc物理内存页帧管理：struct page进程地址空间PAE机制：(Physical Address Extension，物理地址扩展)作用：扩展32位x86 CPU的物理内存寻址范围，允许访问超过2^32（4GB）的物理内存。PAE实现原理：物理地址扩展：地址总线从32位扩展到36位。
2024-03-25 09:28:51
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原创 《深入Linux内核架构》第2章 进程管理和调度 （6）
进程迁移：含义：把进程从一个CPU就绪队列迁移至另一个CPU就绪队列。作用：CPU负荷均衡。缺点：缓存失效，危害性能。设置进程的亲和力affinity，控制进程可在哪些CPU上运行。对应系统调用：最终设置task_struct->cpus_allowed成员然后调用rebalance_domains -> load_balance，进行负载均衡操作。比较struct rq的进程总负荷，寻找最忙CPU，执行对应调度类的load_balance函数。
2024-03-21 11:04:44
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原创 《深入Linux内核架构》第2章 进程管理和调度 （2）
通过task_strcut -> stack，得到该线程的thread_info，再通过thread_info得到cpu_context，即可得到该进程上次执行时的寄存器信息，如pc，sp，r0-r12等。最终给变量start_code，end_code，start_data，end_data，start_brk brk，start_stack，arg_start，arg_end赋值。使用场景：当不同组的用户在一个共享目录下创建新文件，新文件是该目录所属组的权限，而不是创建文件的用户的组权限。
2024-03-19 15:31:49
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原创 《深入Linux内核架构》第2章 进程管理和调度 （3）
调度器的任务：1. 执行调度策略。2. 执行上下文切换。无论用户态抢占，还是内核态抢占，最终都调用schedule()函数，执行调度操作，实现进程切换。调度分为：主动调用，周期调度1. 主动调用：schedule()2. 周期调度：时钟中断调用一个进程一直while(1)不睡眠地执行任务，就是通过时钟中断，来调度其他进程的。
2024-03-19 15:29:36
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原创 《深入Linux内核架构》第2章 进程管理和调度 （1）
本章内容太多，分为两篇博文。这是第一部分（1）root用户的UID=0。两个系统调用：chroot函数：含义：更改当前进程的根目录，限制进程只能访问新根目录下文件。作用：安全隔离，即使进程被攻击，也无法访问系统的其他部分。在开发测试中，用来创建一个独立的文件系统环境，而不会影响主系统。chdir函数：含义：更改进程当前工作目录，影响了相对路径解析起点，但不限制文件访问范围。作用：简化路径解析，方便文件操作。Linux中可执行文件或共享库的标准格式。
2024-03-13 17:04:28
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第15章 TCP数据流与窗口管理
延迟ACK：使用场景：交互式通信中，当接收方收到数据后，延迟回复ACK，等到有数据发送时再一起携带ACK发送。优点：减少包数量。缺点：延时增大。Nagle算法：使用场景：广域网中RTT较大的环境中，采用Nagle算法，可以合并多个小数据包成一个，再发送。优点：减少包数量，降低传输开销。缺点：延时增大。延迟ACK和Nagle算法会短暂死锁，有的会禁用Nagle算法。通常延时不敏感的交互式应用可使用Nagle。当接收端的接收缓存为空，会通告窗口为0。
2024-03-07 21:43:33
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第13章 TCP连接管理
建立连接时，通信双方通过TCP选项交换参数。某些选项只被允许在连接建立时发送。TCP头部中选项最多为40字节。ISN：初始序列号。发起方设置的随机的序列号。上图连接关闭时，四次挥手中二三次报文序列号Seq都是L，这是因为没有发送数据。TCP的SYN报文可承载应用数据。由于伯克利的socket API不支持，所以使用少。每个TCP连接基本开销是7个报文段（三次握手，四次挥手）。如果只传输少量数据，可用UDP协议，减少开销。但UDP存在拥塞管理，流量控制等问题。如下图：关闭连接时，四次挥手只完成其中两次。此时即
2024-03-05 15:06:41
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第12章 TCP初步介绍
目录12.1 引言12.1.1 ARQ和重传12.1.2 滑动窗口12.1.3 变量窗口：流量控制和拥塞控制12.1.4 设置重传的超时值12.2 TCP的引入12.2.1 TCP服务模型12.2.2 TCP可靠性12.3 TCP头部和封装12.4 总结关于TCP详细内容，原书有5个章节，本章是初步介绍。IP和UDP没有差错纠正功能。差错校正码：添加冗余比特，以恢复真实信息。ARQ：自动重传请求协议，许多通信协议使用，如TCP。 即超时没收到ACK的话，重传数据。序列号（Sequence Nu
2024-03-01 17:24:10
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第11章 DNS
DNS：Domain Name Systemhost name可作为域名。DDNS（Dynamic Domain Name System）: 作用： 即使主机IP改变时，也可用用固定域名来访问。 实现原理： IP改变时，主机DDNS客户端将新IP通知服务器，DDNS服务器就创建新IP-域名映射。 使用场景： 远程控制（如远程访问家中智能设备）。花生壳网站可提供DDNS服务。名称
2024-02-29 21:34:12
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第10章 UDP 和 IP 分片
UDP是简单协议。需要组播广播时使用UDP，可避免连接开销。UDP使用场景：多媒体，P2P。
2024-02-28 21:55:54
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第9章 广播和组播
两种IPv4广播地址：受限（255.255.255.255）定向（如192.168.1.255）IPv4组播MAC：前缀01:00:5e+组播IP地址的低23位。IPv6组播MAC：16位前缀33:33+组播IP地址的低序32。IGMP和MLD中鲁棒性变量：一个时间值。表示如果路由器在该时间内没有再收到成员报文，路由器将成员从组播组成员列表中移除。如果没有鲁棒性变量，当网络抖动或不稳定性时。不好影响：路由器过早认定主机已离开组播组，过早将主机从成员列表中删除，导致主机无法接收到组播流量。
2024-02-27 21:10:29
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第8章 ICMPv4 和 ICMPv6
目录8.1 引言8.1.1 在IPv4和IPv6中的封装8.2 ICMP 报文8.2.1 ICMPv4 报文8.2.2 ICMPv6 报文8.2.3 处理ICMP报文8.3 ICMP差错报文8.3.1 扩展的ICMP和多部报文8.3.2 目的不可达和数据包太大8.3.3 重定向8.3.4 ICMP 超时8.3.5 参数问题8.4 ICMP查询/信息类报文8.4.1 回显请求 / 应答8.4.2 路由器发现：路由器请求RS和通告RA8.4.3 本地代理地址发现请求/应答8.4.4 移动前缀请求/通告8.4.5
2024-02-26 22:24:12
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第7章 防火墙和NAT
代理防火墙：一种应用层网关ALG。每个应用都需要在防火墙上有自己的代理处理程序，以便修改其中载荷。对于NAT后的内网服务器，需在NAT上主动配置端口转发，以允许外网流量的主动访问。路由器收到报文后，一般先路由表查找，再NAT。如果先NAT，后查找路由表，后果：路由表查找不准确。连接追踪可能无法正确识别或跟踪连接的状态。安全问题，未授权报文可能被错误转发到网络中。
2024-02-26 17:45:04
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第6章 DHCP
目录6.1 引言6.2 DHCP6.2.1 地址池和租用6.2.2 DHCP和BOOTP消息格式6.2.3 DHCP和BOOTP选项6.2.4 DHCP协议操作6.2.5 DHCPv66.2.6 DCHP中继6.2.7 DHCP认证6.2.8 重新配置扩展6.2.9 快速确认6.2.10 位置信息（LCI和LoST）6.2.11 移动和切换信息（MoS和ANDSF）6.2.12 DHCP嗅探6.3 无状态地址自动配置6.4 DHCP 和 DNS 交互6.5 以太网上的PPP6.6 与系统配置相关的攻击6.7
2024-02-23 22:21:34
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第5章 Internet协议
TCP UDP ICMP IGMP协议都需要IP封装。IPv4头部格式：版本：IP协议版本，值为4。IHL：头长度，最大值为15，即头部最长4*15字节，一般无IP选项时值为5，即IP头为20字节。DS+ECN：最初为8位服务类型ToS，使用少，已被重新定义。即现在的6位区分服务DS和2位显示拥塞通知ECN。总长度：表示IP报文头和载荷的总长度，最大为65535字节。标识：用于分片重组，同一个报文的所有分片都一样。标志（Flag）： bit0：Reserved位，一般置0。 bi
2024-02-22 21:37:53
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第4章 ARP
邻居发现请求NS，邻居发现应答NA，ARP缓存，ARP帧格式，代理ARP，免费ARP，ARP相关攻击。
2024-02-20 20:46:17
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第3章 链路层
LLC协议，MAC协议，IEEE802.3帧格式，多个网口绑定聚合，wol局域网唤醒， brctl和网桥， brctl和STP，WiFi，PPP协议，MTU和PMTU，隧道协议
2024-02-20 17:06:04
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第2章 Internet地址结构
IPv6地址结构，DNS64，NAT64，分类寻址，定向广播，有限广播，全球单播地址，任播地址，EUI-64，CIDR，聚合，VLSM，
2024-02-20 15:08:56
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原创 《TCP/IP详解 卷一》第1章 概述
消息边界 粘包。并行，串行链路。同步，异步链路。源IP欺骗。PSTN，DSL，PON。Ethernet II，IEEE802.3。常见端口号。
2024-02-18 17:43:44
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原创 VLAN优先级+IP优先级+QoS+tc命令 一文全介绍
tc：traffic control，是iproute2包中内核流量控制工具。tc既可处理传出流量（egress），也可处理传入流量（ingress），但对传入流处理功能较少。通常用来处理传出流量（egress）。即使网卡本身不支持多队列特性，仍然可用tc命令在网络协议栈软件层面模拟和管理队列。因为tc不直接操作网卡硬件，而是在内核内实现队列调度。Netfilter处理对象是packet。TC处理对象是Traffic。
2024-02-01 16:37:42
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原创 IPsec原理+实现 一文全介绍
一组基于网络层，密码学的安全通信协议族。不具体指哪个协议，而是一个协议族。可用于VPN或单纯加密数据。在IP头中协议号为51。特点：只能校验数据，不能加密数据。哈希校验算法：SHA1或MD5AH在传输模式下封装：原始IP头+AH认证头+传输层+应用层AH在隧道模式下封装：新IP头+AH认证头+原始IP头++传输层+应用层。
2024-01-28 14:40:32
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