Linux内核下Ansible自动化运维技术探讨

随着移动互联网的普及,移动设备上部署的应用越来越多,应用程序的数量也在不断增加。随着应用数量的增多,其运维管理也面临着新的挑战。例如,在应用程序增多之后,如何提高用户体验,确保服务质量;如何减少系统的负荷,提高系统的稳定性;如何降低运营成本等。自动化运维技术能使我们摆脱重复性劳动,把更多的精力投入到有价值的工作中去。

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Linux内核的应用软件启动保障系统

采用Linux系统的嵌入式设备中,主要的业务应用软件会用文件系统中的启动脚本进行加载启动。若文件系统异常或者业务应用软件在启动过程中出现问题,设备功能就会异常。针对业务应用软件启动异常的问题,提出一种基于Linux内核的设计方案。在Linux内核中加入一个监控线程并设置定时器和超时时间,然后通过proc文件系统为用户空间提供操作接口。当业务应用软件启动正常时,在用户空间通过proc接口发送启动成功的消息到内核监控线程,内核线程和定时器退出。若启动不成功,不发送消息到内核监控线程,定时器超时溢出后直接重启系统。通过测试表明,该方案设计能够有效地通过重启来解决业务应用软件启动时出现的异常问题,并且方案不依赖于硬件、设计简单易行,具有通用性和较强的使用价值。

Linux内核完全公平调度器改进的研究

针对现有Linux内核使用的完全公平调度器无法有效解决贪婪线程问题,提出一种改进的调度算法和该算法的高效实现,该算法通过惩罚贪婪线程的方法提升调度器的公平性。实验结果证实,贪婪线程问题存在;改进后的调度算法有效减少了存在贪婪线程问题的程序对降低系统整体性能的影响。

基于Linux内核的智能日志生成系统

提出一种日志生成系统,克服传统系统不能在进程中随意更改日志生成的模块与级别。通过修改配置文件和用动态命令2种方式,进行不同模块、不同级别的日志选择性生成。该设计可以用扫描配置文件的方式,根据配置文件中不同模块与级别的标识更新日志生成列表,也可以在进程运行当中,以人机交互的命令通过进程间通信的方法更新日志生成列表,再调用API接口实现按需生成日志。测试结果表明,该设计可以实现按需求输出日志的功能。

面向Linux内核的片上存储优化

便签存储器(SPM)作为主要的片上存储器之一,可以用来提升嵌入式Linux系统的性能,并降低其能耗。提出一种针对Linux内核的SPM管理及优化方案,实现了针对Linux内核热点代码段、数据段的SPM静态优化技术。利用虚存管理技术,建立以SPM页区为基础的动态SPM页框分配机制,并实现页框分配的通用接口函数。在优化热点小对象分配器(SLAB)的基础上,实现对Linux内核的动态优化。实验结果表明,该优化方案能明显降低能耗和提升性能,其内核代码段优化方案平均提升11%的系统性能。

Linux内核中IEEE802.11s的设计与实现

在Linux内核(2.6.35.4)中对IEEE802.11s协议进行设计与实现,包括其在内核中的位置、组织结构、设计特点、主要功能、与其他各层的互操作、work_queue内核机制在其实现中的应用等。分别针对IEEE802.11s的不同功能模块阐述其设计思路和工作流程,并对其关键实现部分的数据结构和函数进行介绍和分析。

kgdb调试Linux内核的剖析与改进

在Linux内核中加入kgdb,通过开发机上的gdb对目标机上的内核进行源代码级的调试技术。

基于“Linux内核分析”的教学内容研究与实践

开放源代码Linux为操作系统教学内容研究与改革带来良好的契机,本文在对Linux内核入门途径分析的基础上,给出了分析Linux内核的原理基础和硬件基础,并探究了操作系统的执行机制,最后给出了实践途径和方法。

Linux内核数据采集的一种有效方法

为了分析改进L inux内核,有必要从运行的内核提取信息。基于内核调试器Kprobe,提出了一个动态采集大量内核数据的有效方法。方法尽可能地减小探测器在内核控制路径上的开销,适用于各种不同的环境。

Linux内存管理实现的分析与研究

存储管理子系统作为操作系统中最重要的组成部分之一,对整个系统的运行起着举足轻重的作用。Linux继承了UNIX系统的优秀设计思想,并采用了许多先进算法来保持系统的高效性和稳定性。文中先概述了Linux2.4物理内存的管理,然后介绍了解决内存中碎片问题的伙伴系统算法和Slab分配器,并讨论了它们实现的要点,着重对Slab分配器中的几个数据结构进行了分析。

基于Linux内核的动态内存管理机制的实现

在软件开发过程中,共享内存经常会遇到一个进程消耗太多内存导致其他进程无法得到需要内存的潜在问题,针对该问题,基于Linux内核实现一种动态内存管理机制,该机制能够限制每个进程所能申请的最大内存数,同时可以避免进程内存泄露造成的系统崩溃。实验结果表明,该机制效率高、且易用性好。

Linux内核态高效HTTP代理的设计与实现

提出了一种基于Linux内核的HTTP代理设计与实现方案,介绍了高效内核代理的设计方法和实现的若干关键技术。实验结果表明,用该设计方法实现的内核HTTP代理,网络性能比传统的HTTP代理有大幅度的提高。

Linux内核在嵌入式操作系统课程建设中的应用

随着智能手机、网络通信以及多媒体娱乐设备的高速发展,各种版本的Linux系统在这些嵌入式系统中得到了广泛的应用。文章提出一种基于Linux内核的嵌入式操作系统课程教学方案。针对在教学实施过程中遇到的一些关键问题,从培养目标、知识体系、实验设计以及教学手段等多方面进行了分析和探讨。实施效果表明,这些方法和手段的采用能够有效提高学生对理论知识的掌握,强化对问题分析能力和动手编程能力的培养。

基于Linux内核在网络层实现移动终端的漫游通信

传统移动通信在网络的第一层实现,较大程度上依赖通信介质和设备。我们利用Linux内核的开放性,嵌入内核编程,通过对通信数据包的截取和重新编辑,在网络层解决了移动终端的漫游通信问题。该解决方案可以克服因为通信媒介的异质性而带来的网络复杂化和对于物理介质的依赖性,使得漫游本身对下层的物理链路和上层的通信协议都是透明的,在未来3G通信时代有着重要的意义。

Linux内核中面向对象思想的研究与应用

运用C语言这样的面向过程语言进行程序设计时,传统上是使用结构化的分析设计方法,但是能否在C语言开发中运用面向对象的思想进行设计却是一个值得探索的问题。然而,通过分析Linux内核代码,C语言在Linux内核开发中贯穿面向对象的设计思想的技术理念得到了阐述,而且还总结了将其应用于软件工程实践中的可行性。

基于Linux内核的实时网络备份系统

提出了一种基于Linux内核的实时网络备份系统(RTNB),并基于Linux-2.4.19内核实现了系统原型。其工作在Linux内核内部,对应用程序透明。在内核的设备驱动层入口处将记录块包装成一个三元组(数据,记录块号,记录块大小)进行网络传输。实现了相同文件系统下,本地和远程服务器之间分区到分区的备份。同时这一设计支持各种不同的文件系统和存储介质。实验表明当带宽达到100Mbps时,同步备份和异步备份的存储时间均只比相应的本地存储有较小的增加,可以达到较高的备份效率。

Linux内核多语言文件子系统的设计与实现

操作系统的多语言支持是网络环境下计算机软件发展的必然结果。由于POSIX标准的国际化体系结构对多语言和分布式应用需求的支持有其局限性,导致遵循POSIX标准的 Linux文件子系统在支持多语言文本时可能造成数据丢失。本文从多语言角度考察了Linux文件子系统,重新构造了一个能够支持Unicode编码的逻辑文件系统EXT2U,改进了文件子系统,同时提供了基于Unicode编码的系统调用接口。通过新文件系统与系统调用接口,为操作系统多语言处理提供了更好的基础。

Linux内核在ARM上的裁减与移植

主要介绍Linux内核以及其在ARM平台下的裁减、编译与移植过程。操作系统的移植主要分为配置、裁减源代码、交差编译等步骤。文章对以上的步骤进行了较为详尽的描述,并描述了具体实现裁减与编译的过程。操作系统移植是嵌入式系统开发的前提和基础,对嵌入式系统的开发具有重要意义。

基于SMP的Linux内核自旋锁分析

现代操作系统中多支持SMP系统,而在SMP系统中一个必须解决的问题就是多个CPU之间的并发执行问题,Linux也不例外。在Linux内核中,实现并执行的方法有许多,其中包括信号量、自旋锁、原语操作和等待队列等,但对SMP的并发实现则主要采用自旋锁机制。本文通过对Linux2.4.20内核源码分析,使用实例简要说明读写自旋锁在SMP的并发机制及实现。