PB173 - Ovladače jádra - Linux i.
Jiří Slabý
ITI, Fakulta Informatiky 27. 9. 2011
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       1 / 16
Úvodní informace
• Semestr = 12 týdnů (25. 10. Kernel Summit)
• Cvičící
« Vývoj jádra od r. 2005 (NetBSD, Linux) o Student Fl
• Cíle cvičení
• Nastínit trochu jiný model programování Prohloubit znalosti vnitřností OS a HW
• Ukončení: k
• Splnění domácích úkolů
• 2 body na úkol, alespoň | z celkového počtu
• Vše potřebné ve studijních materiálech v ISu
J. Slabý (ITI) PB173/02 27.9.2011       2/ 16
S čím budeme pracovat? - HW
• satyr01-satyr10
• CentOS 5.x
• Login/heslo: vyvoj/vyvoj
• COMB06X karty
Později; k PCI, l/O, na přerušení, DMA
• http://www.liberouter.org/
J. Slabý (ITI) PB173/02 27.9.2011       3/ 16
S čím budeme pracovat? - SW
• GIT
• Domáci úkol
• Podrobněji: http : //book . git-scm.com/
• Zdroje jádra
• Použijeme předinstalované z RPM (/usr/src/kerneis/)
• http : //git. kernel. org/ (od 2.6.12) Owned
• full-history-linux GIT (od 0.01 do 2.6.26)
• Qemu nebo jiná VM
9 Ze začátku
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       4/ 16
Úkol
Práce s GITem O Domácí úkol
• Dotazy? O Proveďte klon
• git cloně git://github.com/jirislaby/pbl73.git
O Prozkoumejte
• Příklady ze cvičení
• Adresář pro domácí úkoly
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       5/ 16
Záplatování
Výstup GITu = patch (záplata)
Záplaty v linuxovém jádře O Poslat Odpovídajícímu správci (scripts/get_maintainer .pl) O Poslat na ML „pull request" a vystavit celý GIT strom
• Popis V Documentation/SubmittingPatches
Stejným způsobem odevzdávání domácích úkolů
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       6/ 16
Záplaty v linuxovém jádře
• Záplatováním se opravuje i přidává nová funkcionalita
• Někdo odpovědný aplikuje záplatu/provede pull
• Co když není správce opravovaného kódu?
• L. Torvalds má právo veta
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       7/ 16
Část I
Rozdíly
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       8/ 16
Jádro vs. programy
Hlavní rozdíly
• Žádné libc (printf, strien, mailoc, ...), ani ostatní (pthread)
• Ne/oddělený paměťový prostor
• Počáteční funkce (main)
« Pád systému => pád všeho
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       9/ 16
Kód jádra
• GNU C (x86 už jen gcc >= 4.x)
• CodingStyle
• Kontrola: scripts/checkpatch.pl (ne 100%)
• Monolit (vmlinux      (b) zlmage)
• Ale moduly (standardní ELF: * . ko)
• module_init (=main), module_exit (=on_exit)
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       10/ 16
Úkol
Průzkum modulu (.ko objektu) O Zvolte si jeden modul v systému (ismod) O Zavolejte na něm modinf o O Proveďte objdump -d sekce .modinfo sekce O Porovnejte oba výstupy
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       11 / 16
Dokumentace
• Documentation/*
• Generovaná tamtéž (podobná DocBook)
• Kód (http://lxr.linux.no/)
Demo: pomocí Ixr najděte v jádře obecnou (v lib/) a optimalizovanou
(V arch/) implementaci strlen
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       12/ 16
Úkol
Hello World
O Spusťte virtuální stroj
O git cloně git://github.com/jirislaby/pbl73.git O Prozkoumejte adresář 01 z pb173 git repozitáře
o Makefile,pbl73 . c
O Do init funkce doplňte výpis „Hello World"
• printk(KERN_INFO "...");
• Objeví se v /proc/kmsg a na konzoli O Přeložte a vložte do systému
• make, insmod
Q Zkontrolujte výstup dmesg
O Můžete udělat commit a push do svého repozitáře
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       13/ 16
Paměť
• Omezený zásobník (4k-8k)
• Žádná nebo malá rekurze
o Jen pro malá data (int, malé struct, krátká pole, ...)
• Pracuje se se stránkami (na x86 4K-1G)
• Omezená velikost alokace (fragmentace)
• Podrobnosti v dalších cvičeních
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       14/ 16
Jednoduché alokace
Malé alokace (sta bajtů, max. až cca. 4M)
• Horní mez závislá na architektuře
• kmalloc, kfree
Alokace mají (většinou) GFP parametr. Ten určuje, co si alokátor může dovolit (spát, swapovat, použít HIGHMEM, ...). Prozatím nám stačí
GFP_KERNEL.
void *mem = kmalloc(1 00 , GFP_KERNEL) ; if (mem) {
}
kfree (mem) ;
J. Slabý (ITI)
PB173/02
27.9.2011       15/ 16
Úkol
O V exit funkci naalokujte 1000 bytů O Udělejte do nich střepy „Bye" Q Vypište paměť jako řetězec O Uvolněte paměť
O Vložte a odeberte modul ze systému
0 Můžete commit+push
27.9.2011       16/ 16