Linuxカーネルが難しい？Rustで実装しよう！. 「カーネル開発者になりたい！」 | by FUJITA Tomonori | nttlabs | Jul, 2020 | Medium
「カーネル開発者になりたい！」 クラウドネイティブ世代の皆様は、何を言っているのか理解できないと思いますが、一昔前は、Linuxカーネル開発の魅力におぼれたエンジニアがたくさんいました。クラウドファースト時代に、誰もやってないだろうと、軽い気持ちで試すと、今もひっそりと生息しているカーネル開発者に、一晩中、指導をうけるはめになりかねません。前例のないRustなら安心です。 RustでLinuxカーネルモジュールが実装できるRustでカーネルモジュールを実装する利点Rustへの愛だけが理由ではなく、カーネル開発にRustを用いると、様々なバグを減らすことができそうという利点があります。例えば、動的なメモリ管理で、うっかり、解放を忘れるとか、解放した後に使ってしまうと、往々として、辛いデバッグになります。 Rustで実装した簡単なカーネルモジュールRustのカーネルモジュール開発フレームワーク
OpenBSD system-call-origin verification
A new mechanism to help thwart return-oriented programming (ROP) and similar attacks has recently been added to the OpenBSD kernel. It will block system calls that are not made via the C library (libc) system-call wrappers. Instead of being able to string together some "gadgets" that make a system call directly, an attacker would need to be able to call the wrapper, which is normally at a randomiz
Memory part 2: CPU caches
October 1, 2007 This article was contributed by Ulrich Drepper [Editor's note: This is the second installment in Ulrich Drepper's "What every programmer should know about memory" document. Those who have not read the first part will likely want to start there. This is good stuff, and we once again thank Ulrich for allowing us to publish it. One quick request: in a document of this length there are
マルチスレッドのコンテキスト切り替えに伴うコスト - naoyaのはてなダイアリー
また Linux カーネルの話です。 Linux では fork によるマルチプロセスと、pthread によるマルチスレッドでの並行処理を比較した場合、後者の方がコストが低く高速と言われます。「スレッドはメモリ空間を共有するので、マルチプロセスとは異なりコンテキストスイッチ時にメモリ空間の切り替えを省略できる。切り替えに伴うオーバーヘッドが少ない。」というのが FAQ の答えかと思います。 が「オーバーヘッドが少ない」と一言にいわれても具体的にどういうことなのかがイメージできません。そこで Linux のスレッド周りの実装を見て見ようじゃないか、というのが今回のテーマです。 3分でわかる(?) マルチプロセスとマルチスレッド まずはうんちく。マルチプロセスとマルチスレッドの違いの図。以前に社内で勉強会をしたときに作った資料にちょうど良いのがあったので掲載します。Pthreadsプログラミ
Linux / x86_64の割り込み処理 第1回 | 技術文書 | 技術情報 | VA Linux Systems Japan株式会社
「割り込み処理」とは、読んで字のごとく、通常の流れでプログラムを実行している所へ割り込んで別のプログラムを実行させることです。通常は、周辺デバイスなどからのイベント通知に使われるハードウェア割り込みを指しますので、本稿でも以下その意味で使います。 Linuxに限らず、現在一般的なOSでは、ディスクやマウスなどのデバイス入出力の他、タスクの切り替えや定時処理などさまざまな場面で割り込み機能を駆使して作られています。 ところで、現在一般的なPC/PCサーバは、IBM PCやIBM PC/AT以来約30年間、互換性を保ちながら発展してきたものであり、こと割り込みまわりに関しては、たいへんに複雑です。これを制御するLinuxも、この複雑さに対応するために、複雑な作りになっています。 本稿では、この複雑なLinuxの割り込み処理の低レイヤ (もっともハードウェアに近い部分) について解説していきます
Linuxカーネル4.1のSLUBアローケータ（ドラフト） - φ(・・*)ゞ ｳｰﾝ カーネルとか弄ったりのメモ
はじめに スラブアローケータ Linuxのスラブアローケータ slabアローケータ slobアローケータ slubアローケータ スラブオブジェクトの管理 使用中リスト スラブのマージ機能 Chache Coloring スラブの不活性化 frozen状態 スラブキャッシュの情報 slubアローケータのデータ構造 データの関連 slubアローケータで使用するデータの関連 スラブのライフサイクル スラブアローケータの機能 スラブキャッシュの作成 スラブキャッシュ生成時に設定するフラグ 空きオブジェクトの管理 空きスラブオブジェクトの設定 スラブオブジェクトの確保 スラブオブジェクトの解放 kmem_cache_cpu構造体のデータクリア スラブの不活性化 スラブの削除 スラブキャッシュの削除 スラブキャッシュのセットアップ slubアローケータで使用するヘルパー関数 __cmpxchg_dou
Linuxカーネル4.1の名前空間（ドラフト） - φ(・・*)ゞ ｳｰﾝ カーネルとか弄ったりのメモ
はじめに 名前空間 名前空間の利点 名前空間の種類 Mount名前空間 IPC名前空間 UTS名前空間 Net名前空間 PID名前空間 User名前空間 名前空間の管理 プロセスと名前空間 名前空間のエクスポート nsfs 名前空間共通データ NSProxy構造体 NSProxyと名前空間 参照カウンタ NSProxyと名前空間の関連 名前空間へのアクセス デフォルトの名前空間 名前空間の共有・分離・移動 名前空間の共有と複製 fork(2) clone(2) fork(2)・clone(2)時の処理 unshare(2) 名前空間の分離処理 名前空間の移動 setns(2) 名前空間の移動処理 Mount名前空間 Mount名前空間の実装 Mount名前空間の初期化 Mount名前空間の分離 IPC名前空間 IPC名前空間の実装 IPC名前空間の初期化 UTS名前空間 UTS名前空間の実
革命の日々！ MALLOC_TRIM_THRESHOLD_ と MALLOC_MMAP_MAX_ パラメタについて
どうもあまり有名ではないらしいので、ここで書いてみる。 http://mkosaki.blog46.fc2.com/blog-entry-241.html で書いた事とほぼ同じだけれど。 Linuxにおいて、CPU負荷を測定するベンチマークでは以下の環境変数を設定すると往々にして性能があがる。 % setenv MALLOC_TRIM_THRESHOLD_ -1 % setenv MALLOC_MMAP_MAX_ 0 MALLOC_TRIM_THRESHOLD_ はOSに未使用になったメモリを返却する契機をあらわしていて、－１は決して返却しない事を表す。 MALLOC_MMAP_MAX_ は最大mmap数で０は決してmmapせず、どんなに大きなメモリでもbrkを使ってメモリを取る事を意味する。 で、性能に効くのは（たいてい）MALLOC_MMAP_MAX_のほう。 glibcはアンチフラグ
Evolution of the x86 context switch in Linux – MaiZure's Projects
September 2018 While researching archaic facts about the 80386 hardware context switch last weekend, I remembered that early versions of the Linux kernel relied on it. I was promptly sidetracked for hours reading code I hadn't seen in years. This weekend, I've decided to write down the journey to consolidate all the nuggets of fun stuff I discovered along the way. The exercise: Trace the context s
Linux Kernel ~ 割り込み処理 ~ - レガシーガジェット研究所
概要 「詳解Linux Kernel」を参考にVersion 2.6.11のコードリーディングをしていく。CPUのアーキテクチャは書籍に沿ってIntelのx86とする。 今回は割り込み処理について見ていく。(*nは参考文献のn番目に対応する) 割り込み処理 例外ではほとんどの場合その例外の発生元となっているカレントプロセスにシグナルを送信することで処理する。例外処理もシグナルを受け取るまでは遅延される。 しかし割り込みの場合には別の無関係なプロセスが動作している際に発生することがあり、単純にカレントプロセスにシグナルを送信するだけではない。 割り込みは大きく3種類に分類される。 I/O割り込み 当該割り込みでは割り込みに対応する動作を決定するために割り込みハンドラからデバイスに対して問い合わせを行う必要がある。 タイマー割り込み ローカルAPICタイマや外部タイマなどが発生させる割り込みで
GitHub - matsumotory/k2i: Kernel Parameters Interface using HTTP
$ curl 127.0.0.1:8000/v1/proc/self [{"tid":0,"ppid":5294,"maj_delta":0,"min_delta":0,"pcpu":0,"state":83,"pad_1":0,"pad_2":0,"pad_3":0,"utime":3,"stime":1,"cutime":0,"cstime":0,"start_time":9479566,"signal":[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],"blocked":[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],"sigignore":[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],"sigcatch":[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],"_sigpnd
怒りのLinus――メンテナにかんしゃく玉爆発（1/2） － ＠IT
11月版 怒りのLinus――メンテナにかんしゃく玉爆発 小崎資広 2009/12/10 お久しぶりです。10月はKernel Summit、Japan Linux Symposium、OSS貢献者賞受賞講演と欠席不可のイベントが連続で並んでいたところに、Summitの参加者から悪性の風邪をうつされて、本気で死にそうでした。というか本当に倒れました。 おかげで11月は、たまった仕事の挽回（ばんかい）が大変で大変で……。もうKernel Summitから1カ月もたったなんて信じられませんが、気を取り直して今月もいってみましょう。それでは、どうぞ。 スケジューラ改善、その後 前回大騒ぎになったスケジューラ・レイテンシですが、Kernel Summit（注1）でその後の進ちょくが報告されたので後日談をば。 その後もスケジューラ開発者の改善活動により、レイテンシはどんどん改善されていったわけですが
ファイルシステムサイズの拡張時にデータベースアクセスがスローダウンする問題の解決 - Cybozu Inside Out | サイボウズエンジニアのブログ
はじめに こんにちは、技術顧問のsatです。 サイボウズでは、ファイルシステムサイズ拡張時にデータベースアクセスがスローダウンするという問題に長年悩まされてきました。本記事では運用本部の藤田と深谷がこの問題を解決した流れについて報告いたします。問題を解決するために2人はLinuxカーネルを修正しました。修正は社内に閉じたものではなく、執筆当時の最新 Linuxカーネルであるv4.17にマージされています。 問題 以下の操作の後にデータベースへのアクセスが一時的にスローダウンする ブロックデバイスのサイズを拡張する 上記デバイス上にあるファイルシステムのサイズを拡張する 原因 linuxカーネルはブロックデバイスのサイズ変更(縮小および拡張)時に、当該デバイス上にあるファイルシステムのページキャッシュ(後述)を無効化する*1 解決方法 ブロックデバイスのサイズ拡張時にはページキャッシュを無効
Linuxのloadavgが約7時間ごとに上昇する現象の原因 - Mackerel ブログ #mackerelio
Mackerelチームのエンジニアのid:itchynyです。 「mackerel-agentを入れるとloadavgが7時間ごとに上昇する」 先日、このような問い合わせを複数のお客さまから受けました。私も実験してみたところ、確かに再現しました。EC2 t2.microにmackerel-agentを入れて簡単なログ監視とプロセス監視を設定し、数日放置しました。 確かに、約7時間ごとにloadavgが上昇しています。この周期のcronの設定はしておらず、またmackerel-agent内部でも7時間ごとに行う処理はありません。しかし、プラグインを多く入れるほどloadavgのピーク値も上がります。 本エントリーでは、この現象の原因について説明します。 loadavgが上昇する原因を調べるには、まずloadavg自体がどう計算されているかを知る必要があります。 まずは、Linuxがloada
CentOS7.5 の fsnotify がレースコンディションを起こすバグを nginx + td-agent + in_tail プラグインで踏む - hibomaの日記
2018/7/18 追記 3.10.0-862.9.1.el7 で fix されました hiboma.hatenadiary.jp 2018/7/4 追記 最新の情報はこちらにまとめています hiboma.hatenadiary.jp 2018/6/16 追記 CentOS Plus の kernel-plus では修正が入っています. 詳しくはこちらをご覧ください hiboma.hatenadiary.jp エントリの概要 CentOS7.5 の fsnotify() がレースコンディションを起こすバグを、 nginx + td-agent (fluentd) + in_tail プラグインで踏んだ際の調査内容を記していきます. イントロダクション このエントリを書いた時点では、CentOS 7.5.1804 以降でリリースされているカーネルは 3つありますが、カーネルの fsnotif
チュートリアル – システムコールの書き方 | プログラミング | POSTD
しばらく前に私は、「 C言語でシェルを書く方法 」というタイトルで、皆さんが日常的に使っているツールの内部動作を理解するのに役立つチュートリアルを書きました。単純なシェルであっても、数例を挙げるだけでも read 、 fork 、 exec 、 wait 、 write それから chdir など多数のシステムコールが呼び出されていました。この探索に続く次なる旅として、今回はLinux環境においてシステムコールがどのように実装されているのかについて学んでいきましょう。 システムコールとは何か システムコールを実装するに当たって、それが何なのかをまずきちんと理解しておきましょう。そう遠くない昔の私がそうでしたが、素直なプログラマならシステムコールをCライブラリで提供されている関数のことだと定義するかもしれません。しかしこれは全く正しくありません。確かにCライブラリに含まれる関数群はシステムコ
TTY/PTYに関するクイズ - Qiita
はじめに LinuxでCtrl-C打ったらコマンドが中断されるとか。皆さんご存知ですよね。こういうことに関連したちょっとした四択クイズです。Linux使い各位、当然、全問正解できますよね? 問題 いずれもPuTTYなりTeraTermなりのターミナルソフトでLinuxマシンにSSHで接続した、ログインシェル上での対話操作の上でのお話です。ターミナルソフトなんかは特に設定をいじらないことにします。一応。それと、シェルは大体なんでも同じだと思うのですが、念のためbashと指定しておきます。 Q1: シグナル送ったのは誰? 「はじめに」でも書きましたが、Ctrl-Cを入力すると、実行中のコマンドを停止させることができますね。例えば次のように。
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A Heavily Commented Linux Kernel Source Code
Compiling kernel UAPI headers with C++