Системное программирование *

Фьютекс (futex — сокращение от «Fast userspace mutex») — это механизм, предложенный разработчиками Linux из IBM в 2002 году и вошедший в ядро в конце 2003 года. Основной идеей было предоставить более эффективный способ синхронизации пользовательских потоков с минимальным количеством обращений к ядру ОС.

В этой статье мы сделаем обзор фьютексов, попытаемся понять принципы их работы, а также используем их в качестве кирпичиков для построения более высокоуровневых (и знакомых нам) объектов синхронизации.

Важный момент: фьютексы — это достаточно низкоуровневый инструмент, напрямую его использовать стоит лишь при разработке фундаментальных библиотек, вроде стандартной библиотеки C/C++. Очень маловероятно, что вам понадобится использовать фьютексы в обычном прикладном приложении.

Привет, Хабр! В этой статье я хочу рассказать про работу с плавающей точкой для процессоров с архитектурой ARM. Думаю, эта статья будет полезна прежде всего тем, кто портирует свою ОС на ARM-архитектуру и при этом им нужна поддержка аппаратной плавающей точки (что мы и делали для Embox, в котором до этого использовалась программная реализация операций с плавающей точкой).

Итак, приступим.

Представляю вашему вниманию перевод моей статьи из блога Проекта Darling. Маленькая справка по используемым понятиям: Darwin – операционная система с открытым исходным кодом, лежащая в основе macOS, iOS и других ОС от Apple; Mach-O – бинарный формат исполняемых файлов и библиотек, использующийся в Darwin; dyld – динамический загрузчик, использующийся в Darwin для загрузки файлов Mach-O; dylib – динамически загружаемая библиотека (обычно имеет расширение .dylib).

Цель Проекта Darling – сделать возможным запуск macOS-приложений под Linux, и умение загружать бинарные файлы в формате Mach-O – один из ключевых шагов к достижению этой цели.

Исходно, Darling был выстроен вокруг собственной реализации загрузчика Mach-O и идеи транслирования вызовов между высокоуровневым Darwin API и его Linux-аналогами. С тех пор наш фокус сместился на запуск кода во всё более и более изолированном Darwin-контейнере. С тех пор как мы перешли на использование Mach-O для внутренних компонентов Darling, у нас появилась возможность использовать исходный dyld от Apple, а также собирать многие другие компоненты Darwin с открытым исходным кодом. Нам всё ещё нужен простой загрузчик Mach-O, чтобы загружать сам dyld.

Сегодня мы будем разгонять склеивание коротких строк в Go на 30%. Причём для этого нам не нужно будет модифицировать сам Go, всё это будет реализованно в виде сторонней библиотеки.

Под катом вас ждут:

• Сравнение +, strings.Builder и собственной функции конкатенации
• Детали внутреннего устройства строк в Go
• Совсем немного ассемблера

Данную статью можно также считать предлогом обсудить CL123256: runtime,cmd/compile: specialize concatstring2. Идеи по улучшению этого change list'а приветствуются.

Ну или почти вся...

Я считаю, что проблема в современном интернете — это переизбыток информации разного качества. Найти материал по интересующей теме не проблема, проблема отличить хороший материал от плохого, если у вас мало опыта в данной области. Я наблюдаю картину, когда очень много обзорной информации "по верхам" (практически на уровне простого перечисления), очень мало углубленных статей и совсем нет переходных статей от простого к сложному. Тем не менее именно знание особенностей того или иного механизма и позволяет нам сделать осознанный выбор при разработке.

В статье я постараюсь раскрыть то, что является фундаментальным отличием epoll от других механизмов, то что делает его уникальным, а так же привести статьи, которые просто необходимо прочитать для более глубокого осмысления возможностей и проблем epoll.

Anyone can wield an axe, but it takes a true warrior to make it sing melees melody.

Я предполагаю, что читатель знаком с epoll, по крайней мере прочел страницу man. О epoll, poll, select написано достаточно много, чтобы каждый кто разрабатывал под Linux, хоть раз о нем слышал.

Я хочу рассказать о такой штуке как DPDK — это фреймворк для работы с сетью в обход ядра. Т.е. можно прямо из userland писать\читать в очереди сетевой карты, без необходимости в каких либо системных вызовах. Это позволяет экономить много накладных расходов на копирования и прочее. В качестве примера я напишу приложение, отдающее по http тестовую страницу и сравню по скорости с nginx.

Под катом расположен перевод вступительной части документа Detecting Kernel Memory Disclosure with x86 Emulation and Taint Tracking (Статья Project Zero) от Mateusz Jurczyk.

В переведенной части документа:

• специфика языка программирования C (в рамках проблемы раскрытия памяти)
• специфика работы ядер ОС Windows и Linux (в рамках проблемы раскрытия памяти)
• значимость раскрытия памяти ядра и влияние на безопасность ОС
• существующие методы и техники обнаружения и противодействия раскрытия памяти ядра

Хотя в документе пристально рассматриваются механизмы общения привилегированного ядра ОС с пользовательскими приложениями, суть проблемы можно обощить для любой передачи данных между различными доменами безопасности: гипервизор — гостевая машина, привилегированный системный сервис (демон) — GUI приложение, сетевые клиент — сервер и т.д.

Привет, Хабр!

Меня зовут Виктор, и в этом году я единственный студент в программе Google Summer of Code на проекте ReactOS. Сегодня я расскажу немного о том, что я делаю в рамках стажировки.

ReactOS поддерживает кучу всяких разных файловых систем для чтения и записи (fat32, ext2, ReiserFS, BTRFS), однако загружаться до сих пор умеет только с раздела, отформатированного в fat32. Этой весной я решил что пора начать исправлять эту ситуацию, и подал заявку на GSoC. И вот, спустя несколько месяцев я пишу этот пост :)

Почему BTRFS? Ответ прост — драйвер файловой системы WinBtrfs на текущий момент самый стабильный и полнофункциональный из всех, что включены в код РеактОС. На данном этапе, мы хотим пофиксить именно баги ядра, которые мешают использовать другие ФС для загрузки, так что баги драйвера ФС нам тут совсем ни к чему.

В компиляторе gc для описания Static Single Assignment (SSA) правил оптимизаций используется специальный Лисп-подобный предметно-ориентированный язык (DSL).

Предлагаю разобрать основные элементы этого языка, его особенности и ограничения.
В качестве упражнения, добавим в Go компилятор генерацию инструкции, которую он раньше не генерировал, оптимизируя выражение a*b+c.

Это первая статья из серии про внутренности Go SSA compiler backend, поэтому помимо обзора самого DSL описания правил мы рассмотрим связанные компоненты, чтобы создать необходимую базу для нашей следующей сессии.

Добрый день, уважаемые читатели.

Реестр — это одна из самых заметных и значительных систем Windows. Вряд ли найдется человек, который не слышал о нем. Занимаясь программированием под Windows уже около 20 лет, я думал, что знаю о нем все. Но время от времени появляется что-то новое, что показывает мне, как я был неправ. Поэтому сегодня я хочу рассказать вам о необычных способах работы с реестром, которые я встречал, исследуя руткиты, и которые удивили меня.

В конце мая Embox, уже традиционно, принял участие в OSDay. Конференция, как и в прошлом году, проходила в главном здании РАН. На этот раз она была посвящена надежности. Тема надежности ПО стара. Она затронута, например, Фредериком Бруксом в его легендарном произведении “Мифический человеко-месяц”, на которое несколько раз ссылались и на самой конференции. В книге упоминается, что одной из проблем, с которой столкнулись в процессе создания операционной системы OS/360, было отсутствие достаточного количества квалифицированных программистов. Наверное, по этой же причине много времени на конференции было уделено образованию в области системного программирования. В общем, кому интересно, какие, на мой взгляд, интересные идеи высказывались и обсуждались на конференции, прошу под кат.

В этой статье мы поделимся опытом разработки интерфейсных плат блока сопряжения на базе SoC ARM+FPGA Xilinx Zynq 7000. Платы предназначались для записи речевых сигналов в аналоговом и цифровом формате PRI/BRI (ISDN, E1/T1). Само конечное устройство будет использоваться для фиксации переговоров в гражданской авиации.

Введение

В этой статье мы попробуем разобраться чем на практике отличается механизм epoll от портов завершения (Windows I/O Completion Port или IOCP). Это может быть интересно системным архитекторам, проектирующим высокопроизводительные сетевые сервисы или программистам, портирующим сетевой код с Windows на Linux или наоборот.

Обе эти технологии весьма эффективны для обработки большого количества сетевых соединений.

Они отличаются от других методов по следующим пунктам:

• Нет ограничений (кроме общих ресурсов системы) на общее количество наблюдаемых дескрипторов и типов событий
• Масштабирование работает достаточно хорошо — если вы уже мониторите N дескрипторов, то переход к мониторингу N + 1 займёт очень мало времени и ресурсов
• Достаточно легко задействовать пул потоков для параллельной обработки происходящих событий
• Нет никакого смысла использовать при единичных сетевых соединениях. Все преимущества начинают проявляться при 1000+ соединений

Если перефразировать всё вышесказанное, обе данные технологии созданы для разработки сетевых сервисов, обрабатывающих множество входящих соединений от клиентов. Но в то же время между ними есть существенная разница и при разработке тех же сервисов её важно знать.

(Upd: данная статья — перевод)

При проектировании высокопроизводительных сетевых приложения с неблокирующими сокетами важно решить, какой именно метод мониторинга сетевых событий мы будем использовать. Их есть несколько и каждый хорош и плох по-своему. Выбор правильного метода может быть критически важной вещью для архитектуры вашего приложения.

В этой статье мы рассмотрим:

• select()
• poll()
• epoll()
• libevent

Команда разработчиков Rust рада сообщить о выпуске новой версии Rust: 1.27.0. Rust — это системный язык программирования, нацеленный на безопасность, скорость и параллельное выполнение кода.

Если у вас установлена предыдущая версия Rust с помощью rustup, то для обновления Rust до версии 1.27.0 вам достаточно выполнить:

$ rustup update stable

Если у вас еще не установлен rustup, вы можете установить его с соответствующей страницы нашего веб-сайта. С подробными примечаниями к выпуску Rust 1.27.0 можно ознакомиться на GitHub.

Также мы хотим обратить ваше внимание вот на что: перед выпуском версии 1.27.0 мы обнаружили ошибку в улучшении сопоставлений match, введенном в версии 1.26.0, которая может привести к некорретному поведению. Поскольку она была обнаружена очень поздно, уже в процессе выпуска данной версии, хотя присутствует с версии 1.26.0, мы решили не нарушать заведенный порядок и подготовить исправленную версию 1.27.1, которая выйдет в ближайшее время. И дополнительно, если потребуется, версию 1.26.3. Подробности вы сможете узнать из соответствующих примечаний к выпуску.

Что вошло в стабильную версию 1.27.0

В этом выпуске выходят два больших и долгожданных улучшения языка.

Всем доброго времени суток!

Меня зовут Станислав, и я люблю писать код. Это моя первая статья на Хабре, на написание которой меня сподвигло несколько факторов:

• Недостаток статей технического плана в хабе ReactOS
• Недавнее возвращение Geektimes на Хабр
• Возможность собрать ReactOS в ReactOS
• Довольно интересный случай исправления проблемы в ReactOS, в котором я принимал непосредственное участие

Позвольте представить вам виновников данного торжества (исправленного бага, который мешал запуску Git в ReactOS) — французский разработчик Hermès Bélusca-Maïto (далее просто Гермес, с ником hbelusca), и собственно я (с ником x86corez).

История начинается со следующих сообщений из IRC-канала разработчиков ReactOS:

Jun 03 18:52:56 <hbelusca> Anybody want to work on some small problem? If so, can someone figure out why this problem https://jira.reactos.org/browse/CORE-12931 happens on ReactOS? :D
Jun 03 18:53:13 <hbelusca> That would help having a good ROS self-hosting system with git support.
Jun 03 18:53:34 <hbelusca> (the git assertion part only).

В Go 1.11 значительно обновлён ассемблер под платформу x86.

У программистов появится возможность использовать AVX-512 — новейшие инструкции, доступные в процессорах Intel.

Под катом:

• Самые значительные обновления в cmd/asm (go tool asm)
• Как был внедрён новый набор инструкций в Go ассемблер
• Использование новых инструкций и специальных возможностей EVEX префикса
• Уровень интеграции в тулчейн (рецепты обхождения текущих ограничений)

Первые прямые трансляции с места событий появились в России почти 70 лет назад и вели их из передвижной телевизионной станции (ПТС), которая внешне походила на «троллейбус» и позволяла вести эфиры не из студии. А всего лишь три года назад Periscope позволил вместо «троллейбуса» использовать мобильный телефон.

Но это приложение имело ряд проблем, связанных, например, с задержками в эфирах, с невозможностью смотреть трансляции в высоком качестве и т.д.


Еще через полгода, летом 2016, Одноклассники запустили свое мобильное приложение OK Live для стриминга, в котором постарались решить эти проблемы.

Александр Тоболь отвечает за техническую часть видео в Одноклассниках и на Highload++ 2017 рассказал про то, как писать свой UDP протокол, и зачем это может потребоваться.

Из расшифровки его доклада вы узнаете все про другие протоколы стриминга видео, какие есть нюансы, и про то, какие уловки иногда требуются.


Говорят, что надо всегда начинать с архитектуры и ТЗ — якобы без этого нельзя! Так и сделаем.

В одном проекте, связанном с безопасностью Linux-систем, нам потребовалось перехватывать вызовы важных функций внутри ядра (вроде открытия файлов и запуска процессов) для обеспечения возможности мониторинга активности в системе и превентивного блокирования деятельности подозрительных процессов.

В процессе разработки нам удалось изобрести довольно неплохой подход, позволяющий удобно перехватить любую функцию в ядре по имени и выполнить свой код вокруг её вызовов. Перехватчик можно устанавливать из загружаемого GPL-модуля, без пересборки ядра. Подход поддерживает ядра версий 3.19+ для архитектуры x86_64.

Сегодня расскажем, как можно быстро и просто настроить двухфакторную аутентификацию и зашифровать важные данные, причем даже с возможностью использования биометрии. Решение будет актуально для небольших компании или просто для персонального компьютера или ноутбука. Важно, что для этого нам не потребуется инфраструктура открытых ключей (PKI), сервер с ролью центра сертификации (Certificate Services) и даже не потребуется домен (Active Directory). Все системные требования будут сводиться к операционной системе Windows и наличию у пользователя электронного ключа, а в случае биометрической аутентификацией еще и считывателю отпечатка пальцев, который, например, может быть уже встроен в ваш ноутбук.