你知道kernel version的实现原理和细节吗

引言

kernel 启动时通常会看到下面第二行信息的内容,它们代表了当前 kernel 的版本、编译工具版本、编译环境等信息。

Booting Linux on physical CPU 0x0
Linux version 5.4.124+ (funny@funny) (gcc version 6.5.0 (Linaro GCC 6.5-2018.12)) #30 SMP Sat Sep 11 11:10:28 CST 2021
......

要知道,系统启动过程中的任何一条打印信息,都是经过了无数次讨论和验证才呈现在大家的面前。看似无关紧要的一条信息,但背后却隐藏着非常有趣的故事。

为什么要打印version信息

当系统启动之后有很多种方式能够确定内核版本号信息,在嵌入式或安卓 kernel 系统下,查看版本信息:

  • uname

[root@cpu ]# uname -a
Linux cpu 5.4.124+ #30 SMP Sat Sep 11 11:10:28 CST 2021 armv7l GNU/Linux
[root@cpu ]#
  • proc/version

[root@cpu ]# cat /proc/version
Linux version 5.4.124+ (funny@funny) (gcc version 6.5.0 (Linaro GCC 6.5-2018.12)) #30 SMP Sat Sep 11 11:10:28 CST 2021
[root@cpu ]#

在发行版 linux 系统环境下,还可以用下面的命令查看版本信息:

  • hostnamectl

funny@funny:~$ hostnamectlStatic hostname: funnyIcon name: computer-vmChassis: vm...Virtualization: vmwareOperating System: Ubuntu 16.04.7 LTSKernel: Linux 4.15.0-142-genericArchitecture: x86-64
funny@funny:~$
  • lsb_release

No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 16.04.7 LTS
Release:        16.04
Codename:       xenial

以上方法都是系统启动正常、加载完文件系统之后使用的。
那么,系统启动过程中是否有必要打印内核版本信息呢?答案是完全有必要。


例如下面列出的几种应用场景:

  1. SoC 芯片的 kernel 适配

  2. 可装载驱动程序调试

  3. 多分支内核版本加载

  4. 内核伪装

kernel version实现原理

kernel version这条打印信息来源于start_kernl()中的linux_banner字符串。

asmlinkage __visible void __init start_kernel(void)
{
...boot_cpu_init();page_address_init();pr_notice("%s", linux_banner);
...

这里的banner好比是ubuntu系统里的ssh登录横幅一样,呈现了系统的一些基本信息。

Welcome to Ubuntu 16.04.7 LTS (GNU/Linux 4.15.0-142-generic x86_64)* Documentation:  https://help.ubuntu.com* Management:     https://landscape.canonical.com* Support:        https://ubuntu.com/advantage* Super-optimized for small spaces - read how we shrank the memoryfootprint of MicroK8s to make it the smallest full K8s around.https://ubuntu.com/blog/microk8s-memory-optimisation
...

banner字符串的定义位于init/version.c中,注意,它是一个只读字符串,不要去修改它。

const char linux_banner[] ="Linux version " UTS_RELEASE " (" LINUX_COMPILE_BY "@"LINUX_COMPILE_HOST ") (" LINUX_COMPILER ") " UTS_VERSION "\n";

由以下几部分组成:

  • UTS_RELEASE
    对应"5.4.124+"

  • LINUX_COMPILE_BY
    对应"funny",我的编译机funny

  • LINUX_COMPILE_HOST
    对应"funny",我的编译机Host是funny

  • LINUX_COMPILER
    对应"gcc version 6.5.0 (Linaro GCC 6.5-2018.12"

  • UTS_VERSION
    对应"#30 SMP Sat Sep 11 11:10:28 CST 2021"
    UTS:Unix Time Stamp,从这个名字可以看出linux中的UNIX印记。

接下来对这些字符串逐条进行解析

上面这些宏的第一级定义位于./scripts/mkcompile_h文件中。

{ echo /\* This file is auto generated, version $VERSION \*/if [ -n "$CONFIG_FLAGS" ] ; then echo "/* $CONFIG_FLAGS */"; fiecho \#define UTS_MACHINE \"$ARCH\"echo \#define UTS_VERSION \"`echo $UTS_VERSION | $UTS_TRUNCATE`\"echo \#define LINUX_COMPILE_BY \"`echo $LINUX_COMPILE_BY | $UTS_TRUNCATE`\"echo \#define LINUX_COMPILE_HOST \"`echo $LINUX_COMPILE_HOST | $UTS_TRUNCATE`\"echo \#define LINUX_COMPILER \"`$CC -v 2>&1 | grep ' version ' | sed 's/[[:space:]]*$//'`\"
} > .tmpcompile

UTS_VERSION

UTS_VERSION="#$VERSION"
CONFIG_FLAGS=""
if [ -n "$SMP" ] ; then CONFIG_FLAGS="SMP"; fi
if [ -n "$PREEMPT" ] ; then CONFIG_FLAGS="$CONFIG_FLAGS PREEMPT"; fi
if [ -n "$PREEMPT_RT" ] ; then CONFIG_FLAGS="$CONFIG_FLAGS PREEMPT_RT"; fi
UTS_VERSION="$UTS_VERSION $CONFIG_FLAGS $TIMESTAMP"

LINUX_COMPILE_BY
LINUX_COMPILE_HOST
LINUX_COMPILER

if test -z "$KBUILD_BUILD_USER"; thenLINUX_COMPILE_BY=$(whoami | sed 's/\\/\\\\/')elseLINUX_COMPILE_BY=$KBUILD_BUILD_USERfiif test -z "$KBUILD_BUILD_HOST"; thenLINUX_COMPILE_HOST=`hostname`elseLINUX_COMPILE_HOST=$KBUILD_BUILD_HOSTfi

UTS_RELEASE --- 重点分析这个宏的来源
这是一个在kernel顶层Makefile中定义的一个宏,如下:

uts_len := 64
define filechk_utsrelease.hif [ `echo -n "$(KERNELRELEASE)" | wc -c ` -gt $(uts_len) ]; then \echo '"$(KERNELRELEASE)" exceeds $(uts_len) characters' >&2;    \exit 1;                                                         \fi;                                                               \echo \#define UTS_RELEASE \"$(KERNELRELEASE)\"
endef

提高make的打印等级可以看到,上面的脚本内容经过翻译之后如下:

if [ `echo -n "5.4.124+" | wc -c ` -gt 64 ]; then echo '"5.4.124+" exceeds 64 characters' >&2; exit 1; fi; echo \#define UTS_RELEASE \"5.4.124+\"; }

现在可以确定KERNELRELEASE就是从kernel.release文件中获取到的。打开kernel.release确认一下:

89939cc258658608f1be7b4b9f8cd8e0.png

其中KERNELRELEASE对应5.4.124+


KERNELRELEASE又是怎么来的呢?
KERNELRELEASE同样也是在Makefile中定义的、自动生成的字符串,它可以在多个地方被修改。在Makefile中查找KERNELRELEASE字符串,看见它是由下面这条命令生成的。

KERNELRELEASE = $(shell cat include/config/kernel.release 2> /dev/null)

这条命令里的2>/dev/null的含义是:若cat失败即没有取到文件内容,那么将错误信息输出到黑洞文件。
通过下面命令验证:

funny@funny:~$ cat funny.txt
funny? yeah
funny@funny:~$ B=$(cat funny.txt 2> /dev/null)
funny@funny:~$ echo $B
funny? yeah
funny@funny:~$

一切准备就绪之后,通过下面的代码将UTS_RELEASE更新到utsrelease.h中。

1195 include/generated/utsrelease.h: include/config/kernel.release FORCE
1196         $(call filechk,utsrelease.h)

其中filechk的定义位于scripts/Kbuild.include

define filechk$(Q)set -e;                                             \mkdir -p $(dir $@);                                     \trap "rm -f $(dot-target).tmp" EXIT;                    \{ $(filechk_$(1)); } > $(dot-target).tmp;               \if [ ! -r $@ ] || ! cmp -s $@ $(dot-target).tmp; then   \$(kecho) '  UPD     $@';                        \mv -f $(dot-target).tmp $@;                     \fi
endef

而utsrelease.h中内容如下:

linux$ cat ./obj/include/generated/utsrelease.h
#define UTS_RELEASE "5.4.124+"
linux$

这就是我们内核启动过程中打印出来的kernel version信息。


推荐阅读:

专辑|Linux文章汇总

专辑|程序人生

专辑|C语言

我的知识小密圈

关注公众号,后台回复「1024」获取学习资料网盘链接。

欢迎点赞,关注,转发,在看,您的每一次鼓励,我都将铭记于心~

bca30bec3285c4358ad0838c05df94bb.png

嵌入式Linux

微信扫描二维码,关注我的公众号

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/465273.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Android 为你的应用程序添加快捷方式【优先级高的快捷方式】

有人会说,快捷方式,不是安装完应用程序后,长按应用程序的ICON然后将它拖到桌面上不就行了吗?没错,这样是一种方法,但这种方法有一个缺点,看图吧: 如上图,如果我们长按桌面…

icinga2 php模块,在Ubuntu 18.04系统上安装Icinga2监视工具的方法

本文介绍在Ubuntu 18.04系统上安装Icinga2监视工具的方法,使用Icinga 2可以监控:服务器资源、网络服务、网络设备。简介Icinga 2是一个开源,可扩展和可扩展的监视工具,可检查网络资源的可用性,通知用户中断&#xff0c…

面试官问:malloc(0)时程序会返回什么?

今天跟大家找了篇文章,主要是一个面试中的有趣问题,其实有些问题在开发中没有遇到过会很难回答出来,如果在面试过程中回答正确,皆大欢喜,拿到offer的概率更大;回答不出来也不要信口开河,面试官主…

2018 Machine Learning

2018/8/13 线性模型(西瓜书P53~P73)Optimizerhttps://blog.csdn.net/u012151283/article/details/781549172018/8/15 SVM(西瓜书)2018/8/16 面试题 https://www.cnblogs.com/zuochongyan/p/5407053.html熵、联合熵、条件熵、交叉熵与相对熵 ??归一化方法…

考研失败了,怎么办?

有读者提到这个问题,顺带回答下。我没有考研过,但是身边有很多研究生和博士,额,还有很多海外留学的博士。前天我们有外部厂商来公司讨论合作,领导让我跟着一起介绍项目,对方的人问了一句:“你们…

10月28号日志

匆匆忙忙而来,怀着梦想、怀着希望来到苏州这个地方。想用自己在校学的知识来改变自己的命运,我空空而来想满载而归。在这一段的时间里,我深深感受到了同学情深,深似海。老师恩重重如山。在长生果科技有限公司工作已将近两个月了的…

在php中怎么用js跳转页面跳转,在php中怎么用redirect实现页面跳转?

1、thinkPHP 的Action类的redirect方法可以实现页面的重定向功能,redirect 重定向的通用语法为:edirect(url,paramsarray(),delay0,msg) // 跳转到 edit 操作 $this->redirect(edit)。2、// 跳转到 UserAction下的edit 操作 this->redirect(User/…

[BZOJ 4025] 二分图

题目传送-BZOJ4025 题意&#xff1a; 有一张\(n\)个节点的无向图,其中边\(i\)在\(s_i\)出现,\(e_i\)结束,并连接着节点\(x,y\). 并保证\(s_i < e_i \le T\),要求对于每个时间\(t\le T\)输出此时的图是否是二分图。\(n\le100000,m\le200000,T\le100000\) 题解&#xff1a; 这…

晒一波工程师的工位,你喜欢哪种?

程序员的圈子啊那是十分神秘&#xff0c;又令人着迷的。每天的工作就是对着电脑&#xff0c;那他们的工作是如何的呢&#xff1f;我们来品一品&#xff08;PS&#xff1a;后面奉上各位大佬的桌面&#xff0c;别走开哦&#xff09;↓↓↓最最常见的普通版&#xff1a;升级版&…

传360以原彩虹QQ研发团队为班底拟强推IM

据知情人士透露&#xff0c;奇虎360开发即时通讯工具IM软件已成定局&#xff0c;正式推出只是时间问题。同时&#xff0c;该知情人还透露&#xff0c;目前负责360公司即时通讯软件项 目的核心班底正是51.com原“彩虹QQ”&#xff08;51.com对外官方产品名称为“彩虹显IP辅助软件…

linux无法安装php-fpm,Linux下的php-fpm相关问题解决

今天搭建LNMP环境时,在安装PHP编译的时候出现了问题,首先在解压安装包后配置检测环境./configure --prefix/usr/local/php \--with-gd \--enable-gd-native-ttf \--enable-mysqlnd \--with-mysqlmysqlnd \--with-pdo-mysqlmysqlnd \--with-openssl \--enable-mbstring \--enabl…

recovery.conf 用于 stream replication

recovery.conf 是 postgresql slave 数据库的重要文件&#xff0c;示例文件为. $ ls -l $PGHOME/share/recovery.conf.sample可以编辑 $PGDATA/recovery.conf 异步stream recovery_target_timeline latest standby_mode on primary_conninfo host192.168.56.201 port5432 us…

彻底搞懂系统调用

在应用程序开发过程中经常会进行IO设备的操作&#xff0c;比如磁盘的读写&#xff0c;网卡的读写&#xff0c;键盘&#xff0c;鼠标的读入等&#xff0c;大多数应用开发人员使用高级语言进行开发&#xff0c;例如C&#xff0c;C&#xff0c;java&#xff0c;python等&#xff0…

getimg()在java中,java – 使用getClass()加载资源getResource()

我正在尝试加载一个图像作为我的应用程序中的一个图标。根据这个tutorial的适当方法是&#xff1a;protected ImageIcon createImageIcon(String path, String description){java.net.URL imgURL getClass().getResource(path);if (imgURL ! null) {return new ImageIcon(imgU…

Kubernetes(k8s)集群部署(k8s企业级Docker容器集群管理)系列目录

0、目录 整体架构目录&#xff1a;ASP.NET Core分布式项目实战-目录 k8s架构目录&#xff1a;Kubernetes(k8s)集群部署&#xff08;k8s企业级Docker容器集群管理&#xff09;系列目录 一、感谢 在此感谢.net core社区的帮助。感谢。 二、系列部署目录 0、部署环境规划 1、自签T…

每天都用手机,你对麦克风了解吗?

简 介&#xff1a; 通过对于实际驻极体MIC进行拆解&#xff0c;看到其中的结构&#xff0c;对比起工作原理&#xff0c;实在令人难以想象它的工作机制是可行的&#xff0c;尽管现在它已经广泛应用在周围很多电子设备中。关键词&#xff1a; 驻极体&#xff0c;MIC01 驻极体话筒…

网络运维管理的质变

未来网络运维趋势 未来的网络发展趋势可以用三个多样化来概括&#xff0c;一是网络设备的多样化&#xff0c;二是网络组网方式的多样化&#xff0c;三是网络应用的多样化&#xff1b;再加上网络发展与信息化建设的紧密结合&#xff0c;这使得未来的网络运维工作面临着新的…

Java @responsebody,springMVC 使用注解@ResponseBody 不能返回JSON数据

控制器中代码RequestMapping(value "/listArea",method RequestMethod.GET)ResponseBodyprivate Map listArea(){Map modelMap new HashMap<>();List list areaService.getAreaList();modelMap.put("rows", list);modelMap.put("total"…

好了,我不想回深圳了~

国庆节算长假&#xff0c;一共七天&#xff0c;高速免费。如果一个人&#xff0c;待在家里睡上七天&#xff0c;可能我在第二天就会特别无聊&#xff0c;想找事情做&#xff0c;因为国庆离开深圳的人很多&#xff0c;我曾经有一次放假去球场打球&#xff0c;结果很失落&#xf…

开源微信管家平台——JeeWx 捷微4.0 微服务版本发布,全新架构,全新UI,提供强大的图文编辑器...

JeeWx捷微4.0 微服务版本发布^_^ 换代产品&#xff08;全新架构&#xff0c;全新UI&#xff0c;提供强大的图文编辑器&#xff09; JEEWX 从4.0版本开始&#xff0c;技术架构全新换代&#xff0c;采用微服务架构&#xff0c;插件式开发&#xff0c;每个业务模块都是独立的JAR…