Developing Linux kernel space device driver

This thesis introduces how to develop kernel level device driver on Linux platform in detail. On the basis of comparing proc file system with dev file system, we choose PCI device and USB device as instances to introduce the method of writing device driver for char devices by using these two file systems.

Linux Kernel2.6调度算法实时性改进

LinuxKernel2.6的实时性(软实时)有很大的提高,但是与专用的实时系统相比,仍然存在明显差距。对Kernel2.6的进程调度算法和相关数据结构作出详细的分析,并针对(基于Linux的)专用实时系统调度算法设计,提出改进方法。

Stack E6 and Its Implementation within Linux Kernel

The first implementation of new E6 stack of networking protocols within the kernel of an operating system is presented. Stack E6 was developed to increase the efficiency of a network entirely built on the base of Ethernet technology. It uses a uniform hierarchical E6 address on all the levels and annuls TCP, UDP and IP protocols. The experimental implementation adds a new system call to the kernel of Linux and a new type of Ethernet E6 frame. All the application interface standards are saved according to RFC except of E6 address usage instead of IP address and instead of Ethernet MAC address as well.

对象驱动的Linux内核crash分类技术研究

Crash(程序崩溃)分析是漏洞挖掘与利用的关键阶段,精准的crash分类是crash分析和漏洞利用的前提.针对现有的Linux内核crash存在大量重复的问题,本文提出一种对象驱动的Linux内核crash分类方法.该方法将内核crash与内核对象的关系建模为二部图结构,从而将crash分类问题转化为内核对象的相似性对比问题.首先,通过对crash执行后向污点分析提取crash相关的内核对象;其次,构造内核对象调用图计算内核与根本原因的相关性度量;最后,基于上述结果构造二部图实现crash相似性比较算法.基于上述方法,本文开发出了Linux内核crash分类的原型系统.通过在真实的数据集上进行实验,验证了系统的有效性和可用性,弥补了现有分类方法粒度较粗,存在误报较多的问题.

基于多安全机制的轻量级Linux沙箱设计与实现

在Linux环境设计与实现一款轻量级的安全沙箱,在占用资源少、损失较小的基础上实现对程序的安全控制访问。使用Linux内核Seccomp提供的安全性API接口,结合白名单、权限控制等多种安全机制,仅允许使用常见的非高危性系统调用,可限制程序运行时的时间和内存占用,以免产生恶意占用系统资源的行为。通过对沙箱进行安全程序和不安全程序的对比测试,结果证明,该设计能阻止危险程序的运行,并且额外开销不大,可满足实际需求。

嵌入式Linux根文件系统的构建与分析

Linux系统移植主要包括bootloader的移植、内核移植、根文件系统的移植等3大部分;在基于Linux的嵌入式系统的构建过程中,根文件系统是不可缺少的重要组成部分;重点对利用busybox构建根文件系统的过程进行了详细地讲解,包括busybox的配置过程、根文件系统的构建过程、Web服务器BOA的构建过程、网络视频服务器MJPG-streamer的构建过程、NFS挂载根文件系统的测试过程以及3种文件系统Cramfs、JFFS2及Ramdisk的制作过程,将几种不同的文件系统的性能进行了对比分析;实验表明制作完成的3种文件系统能够正常使用,并且运行稳定。

Linux内核启动过程分析

结合Linux内核代码,分析了80x86平台上Linux操作系统内核的启动过程,特别对内核的动态加载、CPU工作模式的转换以及内存分页机制最终启动的全过程做了较为细致的阐述。该分析有助于更深入地了解Linux内核的工作原理和多任务操作系统的实现机理,是将Linux运用于嵌入式系统的前期工作。

嵌入式Linux设备驱动程序开发

阐述在嵌入式Linux环境下设备驱动程序的开发,详细探讨了嵌入式Linux设备驱动程序的通用模块框架和具体开发流程,说明了驱动程序与内核的关系,归纳嵌入式Linux设备驱动程序的共性。解析Linux设备驱动程序模块的概念,进一步分析了驱动模块的初始化和卸载这两个关键函数。通过实例论述如何设计和编写模块化的嵌入式Linux设备驱动程序,以及解释驱动程序的关键代码。最后归纳了开发嵌入式Linux设备驱动程序的核心思想。

Linux操作系统在ARM9处理器上的移植

嵌入式系统在工业生产和日常生活中的应用已经越来越广泛,基于ARM的Linux嵌入式系统更是因其各个方面的优良特性成为当前嵌入式研究的热点。结合实例阐述了Linux内核移植到ARM9芯片S3C2410的具体实现过程,重点论述了移植过程中的具体方法及需要修改的文件,其中Linux操作系统选用RedHat9.0版本,交叉编译工具为arm-linux-gcc3.4.1,移植主要内容为:交叉环境的建立,引导程序(BootLoader)移植,内核的移植,最后,将编译好的内核代码通过已经移植好的BootLoader下载到开发板上,Linux系统就成功的移植到了ARM处理器中。

基于S3C2440的嵌入式Linux系统移植的研究与实现

微处理器技术的发展使嵌入式系统得到广泛应用,一个小型、实时、性能良好的嵌入式操作系统的研发和应用,就成为嵌入式系统进一步应用要解决的首要问题[1]。描述了将Linux-2.6.23.14内核移植到基于S3C2440处理器目标板上的方法与过程。介绍了目标平台和Linux-2.6.23.14内核,并说明了如何搭建移植环境,着重介绍了Bootloader的架构和功能以及Linux-2.6.23.14内核的移植。结果证明该方法是可行的。移植后的Linux在嵌入式系统中运行良好。为嵌入式技术应用和研究提供有益的帮助。

Linux防火墙内核实现机制分析

Linux在内核中已实现了强大的防火墙机制,以2.2.x版本下的ipchains为例,通过对内核代码的分析,揭示了Linux防火墙的内核实现机制。描述了规则链的函数以及实现的基本框架,分析了不同断点数据包的处理,详细介绍了防火墙核心的数据结构和规则的应用以及和基于模块机制的动态实现机理。

基于Linux的异步网络备份系统的设计与实现

提出并实现了一种基于Linux的远程异步备份系统。该系统在设备驱动层监视本地服务器的写操作,并将相关信息封装成记录发送到备份网关上缓存,然后由备份网关异步地将所缓存的记录发送到远程备份服务器上,最后在远程服务器上重建写操作并提交给相应的备份分区。该系统可适应多种网络状况,对用户透明,支持Linux下的所有文件系统与存储设备,实现了对本地服务器分区或磁盘的物理备份。

Linux内核防火墙Netfilter实现与应用研究

介绍了Linux内核防火墙的发展，对2.4.x内核中的Netfilter框架的流程和IPv4协议栈中Netfilter的实现进行了分析，通过一个内核防火墙模块实例介绍了基于Netfilter框架下的内核防火墙设计方法，对Netfilter框架下的防火墙高级功能扩展进行了展望。

Linux下网络驱动程序分析

讨论了Linux网络驱动程序的基本原理以及它的基本实现过程 。

Linux下PCI设备驱动程序研究

在简要概括Linux下设备驱动程序的原理和相关知识的基础上 ,提出了编写一个PCI驱动程序的流程图和框架 ;并通过设计和实现一个具体而典型的例子 ,总结了在Linux下编写一个PCI设备驱动程序的一般方法和技巧 ;最后用一个简单的应用程序做了实验。

一种基于Linux的网络备份系统的设计与实现

提出并实现了一种基于Linux的网络备份系统,该系统在物理层实现了对数据的远程同步或异步备份。系统在Linux操作系统中以内核模块的方式运行,对应用程序透明,不影响原操作系统的稳定性;针对Linux的内核存储机制,在内核设备驱动层的入口处进行备份数据的网络传输,此设计支持Linux内核支持的所有存储介质和文件系统。

Linux Shell安全审计机制的扩展

Unix Shell生成的命令历史记录是系统审计信息的重要来源,但它未能包含检测入侵所需的足够信息,且容易被用户本人篡改.利用可装入内核模块和系统调用劫持技术实现了对Linux Shell安全审计机制的扩展,并给出了用其进行安全监测的例子.

基于ARM和Linux的嵌入式系统软件设计核心技术

基于S3C2410ARM9处理器和Linux操作系统,对阵地手持终端机进行了设计。该系统由核心处理器板、电源管理电路、LCD、触摸屏、按键、锂电池等组成。采用裁减后的Linux作为操作系统,采用MINIGUI开发用户操作界面。软件设计的结构和主要内容包括编制Boot Loader程序启动并加载Linux内核,编译Linux内核和与之配套的根文件系统等。在设计过程中采用接口功能丰富的ARM处理器和开放性好、运行稳定的Linux操作系统,在很大程度上简化了软件与硬件的开发难度,提高了系统可靠性、可扩充性与可维护性。

Linux内核调试技术

开发Linux应用时经常需要对Linux内核进行裁剪或修改，由于操作系统内核的特殊性，不能用调试普通用户程序的方法调试内核。该文首先介绍了常用的Linux内核调试方法，分析了其优缺点，然后详细讲解了一种利用KGDB的远程Linux内核调试技术。

基于arm的嵌入式Linux内核调试技术

嵌入式Linux的开发和应用越来越广泛,其中一个重要环节就是Linux内核的调试。Kgdb是一种插桩式、纯软件的嵌入式Linux的内核调试工具,主要应用于i386体系结构中。分析了kgdb的原理和它的实现过程,并在目前使用比较广泛的arm板上对kgdb进行了移植,主要包括串口驱动,陷阱处理和调试命令的移植3个部分。