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1.linux内核情景分析之execve的实现
2.通过do_execve源码分析程序的执行（上）（基于linux0.11）
3.如何使用linux commands step by step
4.Linux 可执行文件程序载入和执行过程

linux内核情景分析之execve的实现

       Linux内核中的execve函数实现涉及到用户态CPU寄存器在内核栈中的保存和系统调用的细节。首先，理解sys_execve源码中的do_execve函数至关重要。它涉及到一个名为linux_bin_fmt的结构，该结构存储了内核对各种可执行程序格式的支持信息，包括加载和执行函数，tensorflow彩票源码以及保存文件路径、参数和环境变量的linux_bin_prm结构。

       do_execve的实现从读取可执行文件的头部字节开始，通过prepare_binprm函数，将文件头部数据放入bprm->buf缓存。内核通过search_binary_handler遍历formats队列，识别文件的正确格式并调用相应的处理函数，如load_aout_binary处理a.out格式。

       在load_aout_binary中，muilib 源码如遇到/bin/echo，会调用flush_old_exec，涉及信号处理函数指针复制、内存空间处理（包括信号处理模式、用户空间的清理）和文件关闭等。其中，make_private_signal和exec_mmap函数分别处理信号处理和内存映射，根据close_on_exec位图关闭相关文件。

       在载入新程序时，内核会复制可执行文件路径到内核空间，然后查找并打开文件，读取前字节初始化数据结构。接下来，通过formats队列的handvu 源码遍历，找到合适的代理加载器（如a.out的load_aout_binary）来执行后续的加载和初始化操作，如设置信号处理、用户空间和文件资源等。

       最终，新进程会通过各个代理加载器的定制化空间申请和参数映射，调用start_thread启动进程。尽管描述了大致流程，但实际执行中涉及许多细节问题，如线程隔离、用户空间计数处理等，需要深入内核代码才能详细了解。

通过do_execve源码分析程序的执行（上）（基于linux0.）

       execve函数是操作系统的关键功能，它允许程序转变为进程。本文通过剖析do_execve源码，realoa 源码揭示程序转变成进程的机制。do_execve被视为系统调用，其运行过程在前文已有详细解析，此处不再赘述。分析将从sys_execve函数开启。

       在执行_do_execve前，先审视内核栈。接下来，我们将深入理解do_execve的实现。

       在加载可执行文件时，存在两种情况：编译后的二进制文件与脚本文件。脚本文件需加载对应解释器，本文仅探讨编译后的二进制文件。解析流程如下：首先验证文件可执行性和当前进程权限，servicestack 源码通过后，仅加载头部数据，具体代码在真正运行时通过缺页中断加载。然后，申请物理内存并存储环境变量和参数，该步骤在copy_string函数中实现。

       完成上述步骤后，内核栈结构发生变化。接着，执行代码释放原进程页目录和页表项信息，解除物理地址映射，这些信息通过fork继承。随后，调用change_ldt函数设置代码段、数据段基地址和限长，其中数据段限长为MB，代码段限长根据执行文件头部信息确定。完成物理地址映射后，内存布局随之调整。

       紧接着，通过create_tables函数分配执行环境变量和参数的数组。执行完毕后，内存布局进一步调整。最后，设置栈、堆位置，以及eip为执行文件头部指定值，esp为当前栈位置，至此，可执行文件加载阶段完成。下文将探讨执行第一条指令后的后续步骤。

如何使用linux commands step by step

       æ•™ç§‘书里的Linux代码例子都已作古，所以看到的代码不能当真，领会意思就行了

       æ¯”如以前的init进程的启动代码

       execve(init_filename,argv_init,envp_init);

       çŽ°åœ¨æ”¹ä¸º

       static void run_init_process(char *init_filename)

       {

       argv_init[0] = init_filename;

       kernel_execve(init_filename, argv_init, envp_init);

       }

       å¥½çš„，聪明人就发现，linux内核中调用用户空间的程序可以使用init这样的方式，调用 kernel_execve

       ä¸è¿‡å†…核还是提供了更好的辅助接口call_usermodehelper，自然最后也是调用kernel_execve

       è°ƒç”¨ç‰¹å®šçš„内核函数（系统调用）是 GNU/Linux 中软件开发的原本就有的组成部分。但如果方向反过来呢，内核空间调用用户空间？确实有一些有这种特性的应用程序需要每天使用。例如，当内核找到一个设备，这时需要加载某个模块，进程如何处理？动态模块加载在内核通过 usermode-helper 进程进行。

       è®©æˆ‘们从探索 usermode-helper 应用程序编程接口（API）以及在内核中使用的例子开始。 然后，使用 API 构造一个示例应用程序，以便更好地理解其工作原理与局限。

       usermode-helper API

       usermode-helper API 是个很简单的 API，其选项为用户熟知。例如，要创建一个用户空间进程，通常只要设置名称为 executable，选项都为 executable，以及一组环境变量（指向 execve 主页）。创建内核进程也是一样。但由于创建内核空间进程，还需要设置一些额外选项。

Linux 可执行文件程序载入和执行过程

       在 Linux 系统中，可执行文件的加载和执行过程涉及到 ELF（Executable and Linking Format）格式。当你在终端输入命令执行一个可执行程序时，bash 程序首先通过 fork() 创建一个新的进程，然后新进程通过 execve() 系统调用来启动指定程序。

       execve() 函数原型如下：它接收程序文件名、参数和环境变量作为输入。进入内核后，调用 sys_execve()，接着是 do_execve()，这里会根据 ELF 文件构建一个 linux_binprm 内核结构，存储文件信息，并根据文件类型决定执行方式。load_elf_binary 是关键接口，它主要负责初始化这个结构并处理加载过程。

       结构中，`linux_binprm` 包含了文件路径、参数数组、文件属性等信息，其中参数是按栈方式存放的。在 load_elf_binary 中，首先验证 ELF 文件的标识，确认其类型和机器架构，接着读取程序头部信息，包括动态链接器路径。如果文件需要动态链接，会加载并处理解释器（动态链接器）。

       然后，它会清除父进程相关代码，设置内存映射，如环境变量、堆栈地址等，并将执行入口设置为 ELF 文件的 e_entry。最后，调用 start_thread() 函数将 CPU 的 EIP（指令指针）和 ESP（堆栈指针）设置为新的地址，使得系统从内核态返回时，CPU会直接进入新程序的入口地址，完成程序的装载和执行。

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