Operační systém podobný UNIXu: psaní jádra v C. Pojďme napsat jádro! Vytvoření nejjednoduššího fungujícího jádra operačního systému

Pojďme napsat jednoduché jádro, které lze zavést pomocí zavaděče GRUB na systému x86. Toto jádro zobrazí zprávu na obrazovce a počká.

Jak se spouští systém x86?

Než začneme psát jádro, ujasněme si, jak systém nabootuje a přenese řízení na jádro.

Většina registrů procesoru již obsahuje určité hodnoty při spuštění. Registr směřující na adresu instrukcí (Instruction Pointer, EIP) ukládá adresu paměti, kde leží instrukce provedená procesorem. Výchozí EIP je 0xFFFFFFFF0. Procesory x86 na úrovni hardwaru tedy začnou pracovat na adrese 0xFFFFFFF0. Toto je ve skutečnosti posledních 16 bajtů 32bitového adresního prostoru. Tato adresa se nazývá vektor resetování.

Nyní mapa paměti čipové sady zajišťuje, že 0xFFFFFFF0 patří do určité části systému BIOS, nikoli do paměti RAM. V tomto okamžiku se BIOS zkopíruje do paměti RAM pro rychlejší přístup. Adresa 0xFFFFFFF0 bude obsahovat pouze pokyn ke skoku na adresu v paměti, kde je uložena kopie systému BIOS.

Takto se začne spouštět kód BIOSu. BIOS nejprve hledá zařízení, ze kterého lze bootovat, v přednastaveném pořadí. Je nalezeno magické číslo, které určuje, zda je zařízení bootovatelné (511. a 512. bajt prvního sektoru se musí rovnat 0xAA55).

Když BIOS najde spouštěcí zařízení, zkopíruje obsah prvního sektoru zařízení do paměti RAM, počínaje fyzickou adresou 0x7c00; poté přejde na adresu a provede stažený kód. Tento kód se nazývá bootloader.

Bootloader načte jádro na fyzické adrese 0x100000. Tato adresa se používá jako počáteční adresa ve všech velkých jádrech na systémech x86.

Všechny procesory x86 začínají v jednoduchém 16bitovém režimu zvaném skutečný režim. Bootloader GRUB přepne režim na 32bitový chráněný režim, nastavením dolního bitu registru CR0 na 1 . To znamená, že jádro je načteno v 32bitovém chráněném režimu.

Všimněte si, že v případě linuxového jádra GRUB vidí zaváděcí protokoly Linuxu a zavede jádro v reálném režimu. Jádro se automaticky přepne do chráněného režimu.

co potřebujeme?

• počítač x86;
• Linux;
• ld (GNU Linker);

Nastavení vstupního bodu v assembleru

Bez ohledu na to, jak moc byste se chtěli omezit pouze na C, budete muset něco napsat v assembleru. Napíšeme na něj malý soubor, který bude sloužit jako výchozí bod pro naše jádro. Jediné, co udělá, je zavolat externí funkci napsanou v C a zastavit tok programu.

Jak se můžeme ujistit, že tento kód je výchozím bodem?

K vytvoření konečného spustitelného souboru použijeme linker skript, který propojí objektové soubory. V tomto skriptu výslovně uvedeme, že chceme načíst data na adrese 0x100000.

Zde je kód assembleru:

;;kernel.asm bits 32 ;směrnice nasm - 32 bitová sekce .text globální start extern kmain ;kmain je definován v souboru c start: cli ;blok přerušení mov esp, stack_space ;nastavení ukazatele zásobníku volání kmain hlt ;zastavení sekce CPU .bss resb 8192 ;8KB pro zásobník stack_space:

První instrukce, bity 32, není instrukce sestavení x86. Toto je direktiva pro assembler NASM, která specifikuje generování kódu pro procesor pracující v 32bitovém režimu. V našem případě to není nutné, ale obecně užitečné.

Část s kódem začíná na druhém řádku.

global je další direktiva NASM, díky které jsou symboly zdrojového kódu globální. Tímto způsobem linker ví, kde je počáteční symbol - náš vstupní bod.

kmain je funkce, která bude definována v souboru kernel.c. extern znamená, že funkce je deklarována někde jinde.

Poté přichází funkce start, která zavolá funkci kmain a zastaví procesor instrukcí hlt. To je důvod, proč předem zakážeme přerušení pomocí instrukce cli.

V ideálním případě potřebujeme alokovat nějakou paměť a ukázat na ni ukazatelem zásobníku (esp). Zdá se však, že to GRUB již udělal za nás. Stále však alokujete nějaké místo v sekci BSS a přesunete ukazatel zásobníku na jeho začátek. Používáme instrukci resb, která rezervuje zadaný počet bajtů. Bezprostředně před voláním kmain je ukazatel zásobníku (esp) nastaven na správné místo pomocí instrukce mov.

Jádro v C

V kernel.asm jsme zavolali funkci kmain(). Náš kód C by tedy měl začít provádět pomocí kmain() :

/* * kernel.c */ void kmain(void) ( const char *str = "moje první jádro"; char *vidptr = (char*)0xb8000; //video mem začíná zde. unsigned int i = 0; unsigned int j = 0 /* tato smyčka vymaže obrazovku * každý z 80 sloupců má 25 řádků */ while(j< 80 * 25 * 2) { /* blank character */ vidptr[j] = " "; /* attribute-byte - light grey on black screen */ vidptr = 0x07; j = j + 2; } j = 0; /* this loop writes the string to video memory */ while(str[j] != "\0") { /* the character"s ascii */ vidptr[i] = str[j]; /* attribute-byte: give character black bg and light grey fg */ vidptr = 0x07; ++j; i = i + 2; } return; }

Jediné, co naše jádro udělá, je vyčistit obrazovku a zobrazit řádek „moje první jádro“.

Nejprve vytvoříme ukazatel vidptr, který ukazuje na adresu 0xb8000. V chráněném režimu začíná „videopaměť“ od této adresy. Pro zobrazení textu na obrazovce si vyhrazujeme 25 řádků po 80 znacích ASCII, počínaje 0xb8000.

Každý znak se nezobrazuje obvyklými 8 bity, ale 16. První bajt ukládá samotný znak a druhý - atribut-byte . Popisuje formátování znaku, například jeho barvu.

Pro zobrazení zeleného znaku s na černém pozadí napíšeme tento znak do prvního bajtu a hodnotu 0x02 do druhého. 0 znamená černé pozadí, 2 znamená zelenou barvu textu.

Zde je barevná tabulka:

0 – černá, 1 – modrá, 2 – zelená, 3 – azurová, 4 – červená, 5 – purpurová, 6 – hnědá, 7 – světle šedá, 8 – tmavě šedá, 9 – světle modrá, 10/a – světle zelená, 11/b - světle azurová, 12/c - světle červená, 13/d - světle purpurová, 14/e - světle hnědá, 15/f - bílá.

V našem jádře použijeme světle šedý text na černém pozadí, takže náš atribut byte bude mít hodnotu 0x07.

V první smyčce program vytiskne prázdný symbol přes celou zónu 80x25. Tím se obrazovka vyčistí. V dalším cyklu jsou znaky z řetězce zakončeného nulou „moje první jádro“ s atributem byte rovným 0x07 zapsány do „videopaměti“. Tím se řetězec vytiskne na obrazovku.

Spojovací díl

Potřebujeme sestavit kernel.asm do objektového souboru pomocí NASM; pak pomocí GCC zkompilujte kernel.c do jiného objektového souboru. Poté je třeba je připojit ke spustitelnému zaváděcímu jádru.

K tomu použijeme vazebný skript, který je předán ld jako argument.

/* * link.ld */ OUTPUT_FORMAT(elf32-i386) VSTUP (start) SEKCE ( . = 0x100000; .text: ( *(.text) ) .data: ( *(.data) ) .bss: ( *( .bss)))

Nejprve se zeptáme výstupní formát jako 32bitový spustitelný a propojitelný formát (ELF). ELF je standardní binární formát souborů pro systémy Unix x86. VSTUP přebírá jeden argument určující název symbolu, který je vstupním bodem. SEKCE- to je nejdůležitější část. Definuje označení našeho spustitelného souboru. Určujeme, jak by měly být různé sekce spojeny a kam je umístit.

V závorkách za SECTIONS tečka (.) zobrazuje počítadlo pozic, jehož výchozí hodnota je 0x0. Dá se to změnit, což je to, co děláme.

Podívejme se na následující řádek: .text: ( *(.text) ) . Hvězdička (*) je speciální znak, který odpovídá libovolnému názvu souboru. Výraz *(.text) znamená všechny .textové části ze všech vstupních souborů.

Linker tedy spojí všechny části kódu souborů objektů do jedné části spustitelného souboru na adrese v čítači pozic (0x100000). Poté bude hodnota čítače rovna 0x100000 + velikost výsledné sekce.

Totéž se děje s ostatními sekcemi.

Grub a Multiboot

Nyní jsou všechny soubory připraveny k vytvoření jádra. Ale zbývá ještě jeden krok.

Existuje standard pro načítání x86 jader pomocí bootloaderu tzv Specifikace multibootu. GRUB zavede naše jádro pouze v případě, že bude splňovat tyto specifikace.

Po nich by jádro mělo obsahovat hlavičku v prvních 8 kilobajtech. Tato hlavička musí navíc obsahovat 3 pole o velikosti 4 bajtů:

• magický pole: obsahuje magické číslo 0x1BADB002 k identifikaci jádra.
• pole vlajky: nepotřebujeme to, nastavíme to na nulu.
• pole kontrolní součet: pokud to přidáte k předchozím dvěma, měli byste dostat nulu.

Náš kernel.asm bude vypadat takto:

;;kernel.asm ;nasm direktiva - 32 bitů 32 sekce .text ;zarovnání specifikací pro více spouštění 4 dd 0x1BADB002 ;magic dd 0x00 ;příznaky dd - (0x1BADB002 + 0x00) ;kontrolní součet. m+f+c by mělo být nulové globální start extern kmain ;kmain je definován v souboru c start: cli ;přerušení bloku mov esp, stack_space ;nastavení ukazatele zásobníku volání kmain hlt ;zastavení sekce CPU .bss resb 8192 ;8KB pro zásobník stack_space:

Budování jádra

Nyní vytvoříme objektové soubory z kernel.asm a kernel.c a propojíme je pomocí našeho skriptu.

Nasm -f elf32 jádro.asm -o kasm.o

Tento řádek spustí assembler pro vytvoření objektového souboru kasm.o ve formátu ELF-32.

Gcc -m32 -c jádro.c -o kc.o

Volba "-c" zajišťuje, že po kompilaci nedojde k žádnému skrytému propojení.

Ld -m elf_i386 -T link.ld -o kernel kasm.o kc.o

Tím se spustí linker s naším skriptem a vytvoří se spustitelný soubor s názvem jádro.

Nastavení grub a spuštění jádra

GRUB vyžaduje název jádra, aby vyhovoval vzoru kernel- . Takže přejmenujte jádro. Pojmenoval jsem své jádro-701.

Nyní jej vložte do adresáře /boot. K tomu budete potřebovat práva superuživatele.

V konfiguračním souboru GRUB grub.cfg přidejte následující:

Název myKernel root (hd0,0) kernel /boot/kernel-701 ro

Nezapomeňte odstranit direktivu hiddenmenu, pokud existuje.

Restartujte počítač a uvidíte seznam jader včetně toho vašeho. Vyberte jej a uvidíte:

Článek o tom, jak si sami vytvořit sémantické jádro, aby byl váš internetový obchod na prvních pozicích výsledků vyhledávačů. Proces výběru klíčových slov není tak jednoduchý. Bude to vyžadovat péči a poměrně hodně času. Ale pokud jste připraveni posunout se vpřed a rozvíjet své podnikání, tento článek je pro vás.Podrobně hovoří o metodách shromažďování klíčových slov a také o tom, které nástroje vám s tím mohou pomoci.

Odpověď je banální - takže vyhledávače „milují“ web. A když uživatelé požádají o konkrétní klíčová slova, váš zdroj se vrátí.

A vytvoření sémantického jádra je prvním, ale velmi důležitým a sebevědomým krokem k cíli!

Dalším krokem je vytvoření jakési kostry, což znamená distribuované vybrané „klíče“ na určité stránky webu. A teprve poté byste se měli posunout na novou úroveň - psaní a implementace článků a značek.

Všimněte si, že síť představuje několik možností pro definování konceptu sémantického jádra (dále jen SL).

Obecně jsou podobné a pokud vše shrneme, můžeme sestavit následující: sadu klíčových slov (a doprovodných frází a formulářů) pro propagaci webu. Taková slova přesně charakterizují zaměření stránek, odrážejí zájmy uživatelů a odpovídají činnosti společnosti.

Náš článek poskytuje příklad formování strategického jazyka pro internetový obchod s ložním prádlem. Celý proces je rozdělen do pěti po sobě jdoucích fází.

1) Sbírejte základní dotazy

V tomto případě mluvíme o všech frázích, které budou odpovídat směru činnosti obchodu. Proto je tak důležité promyslet co nejpřesněji ty fráze, které nejlépe charakterizují produkty prezentované v katalogu.

Samozřejmě to může být někdy obtížné. Ale pravý sloupec Wordstat.Yandex přijde na záchranu - označuje fráze, které uživatelé nejčastěji zadávají při použití fráze, kterou jste si vybrali.

Chcete-li získat výsledky, zadejte frázi, kterou potřebujete, do řádku služby a klikněte na tlačítko „Vybrat“.

Abyste nekopírovali všechny požadavky ručně, doporučujeme použít rozšíření Wordstat Helper, vytvořené speciálně pro prohlížeče Mozilla Firefox a Google Chrome. Tento doplněk výrazně zjednoduší práci s výběrem slov. Jak to funguje - viz snímek obrazovky níže.

Uložte vybraná slova do samostatného dokumentu. Poté vymyslete a přidejte fráze, které vás napadnou.

2) Jak rozšířit SY: tři možnosti

První fáze je poměrně jednoduchá. I když to bude vyžadovat vaši pozornost. Druhým je ale aktivní mozková činnost. Každá jednotlivě vybraná fráze je totiž základem budoucí skupiny vyhledávacích dotazů, u kterých postoupíte.

Chcete-li vytvořit takovou skupinu, musíte použít:

• synonyma;
• parafrázování.

Chcete-li se v této fázi vyhnout „stahování“, používejte speciální aplikace nebo služby. Jak to udělat, je podrobně popsáno níže.

Jak rozšířit klíčová slova pomocí Plánovače klíčových slov Google

Pojďme k tématickému kapitola (nazývá se Keyphrase Planner) a zadejte ty fráze, které nejpřesněji charakterizují skupinu dotazů, které vás zajímají. Nedotýkejte se ostatních parametrů a klikněte na tlačítko „Získat…“.

Poté si výsledky jednoduše stáhněte.

Jak rozšířit SA pomocí Serpstat (např. Prodvigator)

Můžete také použít jinou podobnou službu, která provádí analýzu konkurence. Koneckonců, vaši konkurenti jsou nejlepším místem k získání klíčových slov, která potřebujete.

Služba Serpstat (např. Prodvigator) umožňuje přesně určit, které klíčové dotazy se vaši konkurenti stali lídry ve vyhledávačích. I když existují další služby, je na vás, abyste se rozhodli, kterou z nich využijete.

Abyste mohli vybrat vyhledávací dotazy, potřebujete:

• zadejte jeden požadavek;
• uveďte oblast propagace, o kterou máte zájem;
• klikněte na tlačítko „Hledat“;
• a po dokončení vyberte možnost „Vyhledávací dotazy“.

Poté klikněte na tlačítko „Exportovat tabulku“.

Jak rozšířit syntaxi pomocí Key Collector/Slovoeb

Máte velký obchod s velkým množstvím produktů? V takové situaci budete potřebovat službu Sběratel klíčů.

Pokud se však teprve začínáte učit vědu o výběru klíčových slov a formování sémantického jádra, doporučujeme věnovat pozornost jiné službě - s disonantním názvem Slovo sráč . Jeho výhodou je, že je zcela zdarma.

Stáhněte si aplikaci, přejděte do nastavení Yandex.Direct a zadejte uživatelské jméno/heslo pro svou poštovní schránku Yandex.

Po tomto:

• otevřít nový projekt;
• klikněte na kartu Data;
• tam klikněte na možnost Přidat fráze;
• uveďte oblast propagace, o kterou máte zájem;
• zadejte dotazy, které byly vygenerovány dříve.

Poté začněte sbírat FL z Wordstat.Yandex. Postup:

• přejděte do části „Sběr dat“;
• poté – musíte vybrat sekci „Dávkový sběr slov z levého sloupce“;
• Na obrazovce se objeví nové okno;
• v něm - proveďte, jak je uvedeno na obrázku níže;

Všimněte si, že Key Collector je vynikající nástroj pro objemné, velké projekty a s jeho pomocí lze snadno organizovat sběr statistických údajů o službách, které analyzují „práci“ konkurenčních stránek. Mezi takové služby patří například následující: SEMrush, SpyWords, Serpstat (ex. Prodvigator) a mnoho dalších.

3) Odstraňte nepotřebné „klíče“

Takže základna byla vytvořena. Objem sebraných „klíčů“ je více než značný. Když je ale rozeberete (v tomto případě si je jen pozorně přečtěte), zjistíte, že ne všechna sebraná slova přesně odpovídají tématu vašeho obchodu. Proto je k přístupu na web použijí „necíloví“ uživatelé.

Taková slova je třeba odstranit.

Zde je další příklad. Na stránkách tedy prodáváte povlečení, ale váš sortiment nezahrnuje pouze látku, ze které lze takové povlečení ušít. Proto je třeba odstranit vše, co se dotýká látek.

Mimochodem, úplný seznam takových slov bude muset být vygenerován ručně. Žádná „automatizace“ zde nepomůže. Přirozeně to bude trvat poměrně dlouho a aby vám nic neuniklo, doporučujeme udělat si plnohodnotný brainstorming.

Všimněme si následujících typů a typů slov, která budou pro internetové obchody irelevantní:

• název a zmínka o konkurenčních prodejnách;
• města a regiony, ve kterých nepůsobíte a kam nedodáváte zboží;
• všechna slova a fráze obsahující „zdarma“, „staré“ nebo „použité“, „stáhnout“ atd.;
• název značky, která není zastoupena ve vašem obchodě;
• „klíče“, které obsahují chyby;
• opakovaná slova.

Nyní vám řekneme, jak odstranit všechna slova, která nepotřebujete.

Vytvořte seznam

Otevřete službu Slovoeb, vyberte v ní sekci „Data“ a poté přejděte na kartu „Zastavit slova“ a „napište“ do ní ručně vybraná slova. Zajímavé je, že si slova můžete zapisovat buď ručně, nebo s nimi jednoduše nahrát soubor (pokud máte nějaký připravený).

Tímto způsobem můžete ze svého seznamu rychle odstranit zastavovací slova, která neodpovídají tématu a funkcím obchodu.

Rychlý filtr

Obdrželi jste jakési prázdné SYA. Pečlivě to analyzujte a začněte ručně odstraňovat nepotřebná slova. Stejná služba Slovoeb pomůže optimalizovat řešení tohoto problému. Zde je posloupnost akcí, které musíte provést:

• vezměte si první zbytečné slovo ze svého seznamu, například ať je to město Kyjev;
• zadejte jej do vyhledávání (číslo 1 na obrazovce);
• označte příslušné řádky;
• kliknutím pravým tlačítkem na ně je smažte;
• stiskněte Enter ve vyhledávacím poli pro návrat do původního seznamu.

Opakujte tyto kroky tak často, jak je to nutné, dokud nezkontrolujete nejvíce možný seznam slov.

4) Skupinové požadavky

Abyste pochopili, jak rozdělit slova na konkrétní stránky, měli byste seskupit všechny dotazy, které jste vybrali. K tomu by měly být vytvořeny tzv. sémantické shluky.

Tento koncept znamená skupinu „klíčů“ podobných tématem a významem, která je formalizována ve formě víceúrovňové struktury. Řekněme, že shluk první úrovně je vyhledávací dotaz „ložní prádlo“. Ale shluky druhé úrovně budou vyhledávací dotazy „deky“, „plédy“ a podobně.

Ve většině případů jsou shluky identifikovány prostřednictvím brainstormingu. Je ale důležité dobře rozumět sortimentu, vlastnostem svého produktu, ale také vzít v úvahu, jak je postavena struktura konkurentů.

Další věc, kterou musíte věnovat zvláštní pozornost, je, že na poslední úrovni clusteru by měly být pouze ty dotazy, které přesně odpovídají jediné potřebě potenciálních klientů. Tedy konkrétní druh zboží.

Zde vám opět pomůže stejná služba Slovoeb a výše popsaná možnost Rychlého filtru. Pomůže vám seřadit vyhledávací dotazy do konkrétních kategorií.

Chcete-li provést toto třídění, musíte provést několik jednoduchých kroků. Nejprve do vyhledávacího pole služby zadejte klíčové slovo, které bude použito v názvu:

• kategorie;
• vstupní stránka atd.

Může to být například značka lůžkovin. Ve výsledcích označte fráze, které vám vyhovují a zkopírujte.

Ty fráze, které nepotřebujete, jednoduše vyberte pravým tlačítkem myši a odstraňte.

Na pravé straně servisní nabídky vytvořte novou skupinu a vhodně ji pojmenujte. Například název značky.

Pro přenesení vámi vybraných frází do této části záložky je třeba vybrat řádek Data a kliknout na nápis Přidat fráze. Další podrobnosti naleznete na snímku obrazovky.

Stisknutím klávesy Enter ve sloupci hledání se vrátíte do původního seznamu slov. U všech ostatních požadavků postupujte podle popsaného postupu.

Systém zobrazí všechny vybrané fráze v abecedním pořadí, což zjednodušuje práci s nimi – snadno určíte, co přesně lze smazat. Nebo seskupte slova do konkrétní skupiny.

Dodejme, že dostatečné množství času vyžaduje i ruční seskupování. Zvláště pokud mluvíme o příliš mnoha klíčových frázích. Proto doporučujeme používat automatizované placené programy. Patří sem:

• Sběratel klíčů;
• Rush-Analytics;
• Just-Magic a další.

K dispozici je také zcela bezplatný skript Devaka.ru. Mimochodem, upozorňujeme, že je často nutné některé typy dotazů kombinovat.

Protože nemá smysl hromadit na webu velké množství kategorií, které se liší pouze jmény jako „Krásné ložní prádlo“ a „Módní ložní prádlo“.

Chcete-li určit důležitost každé jednotlivé klíčové fráze pro konkrétní kategorii, stačí je přenést do plánovače Google, jak je znázorněno na snímku obrazovky.

Tímto způsobem můžete určit, jak populární je konkrétní vyhledávací dotaz. Všechny lze v závislosti na konkrétním použití rozdělit do tří kategorií:

• vysoká frekvence;
• nízká frekvence;
• střední frekvence;
• a dokonce i mikro-nízká frekvence.

Je však důležité pochopit, že neexistují žádná přesná čísla, která by naznačovala, zda žádost patří do určité skupiny. Zde byste se měli zaměřit na téma samotného webu i požadavku. Za nízkofrekvenční lze v konkrétním případě považovat požadavek s frekvencí do 800 měsíčně. V jiné situaci bude požadavek s frekvencí do 150 považován za vysokofrekvenční.

Do tagů budou následně zahrnuty dotazy s nejvyšší frekvencí ze všech vybraných. Doporučuje se však používat ty s nejnižší frekvencí, abyste pro ně optimalizovali konkrétní stránky obchodu. Vzhledem k tomu, že mezi takovými dotazy bude malá konkurence, stačí takové podsekce jednoduše vyplnit kvalitními textovými popisy, aby se stránky objevily na prvních příčkách výsledků vyhledávání.

Všechny výše uvedené akce vám umožní vytvořit jasnou strukturu, která bude mít:

• všechny potřebné a důležité kategorie - pro vizualizaci „kostra“ vašeho obchodu použijte doplňkovou službu XMind;
• vstupní stránky;
• stránky, které poskytují informace důležité pro uživatele - například s kontaktními údaji, popisem dodacích podmínek atd.

Jak rozšířit sémantické jádro: alternativní metoda

S rozvojem stránek a rozšiřováním prodejny se bude SA zvyšovat. K tomu je nutné sledovat a sbírat klíčové fráze v rámci každé skupiny. To výrazně zjednodušuje a urychluje proces rozšiřování strategického jazyka.

Chcete-li shromažďovat podobné požadavky a poskytovat rady, použijte další služby, včetně:

• Serpstat (ex. Prodvigator);
• Ubersuggest;
• Nástroj pro návrh klíčových slov;
• a další.

Níže uvedený snímek obrazovky ukazuje, jak používat službu Promoter.

Co dělat po dokončení našich pokynů

Chcete-li tedy nezávisle vytvořit FL pro internetový obchod, musíte provést řadu po sobě jdoucích akcí.

Vše začíná výběrem klíčových slov, která lze použít pouze při vyhledávání vašich produktů a která se následně stanou hlavní skupinou dotazů. Dále pomocí nástrojů vyhledávače rozšiřte sémantické jádro. Doporučuje se také provést analýzu konkurenčních stránek.

Další kroky budou:

• analýza všech vybraných vyhledávacích dotazů;
• odstranění požadavků, které neodpovídají účelu vašeho obchodu;
• seskupování požadavků;
• tvorba struktury místa;
• neustálé sledování vyhledávacích dotazů a rozšiřování synonym.

Způsob výběru FL pro internetový obchod uvedený v tomto článku není zdaleka jediný správný a správný. Jsou i další. Snažili jsme se vám ale představit ten nejpohodlnější způsob.

Pro propagaci jsou samozřejmě důležité i takové ukazatele, jako je kvalita textových popisů, článků, tagů a struktury obchodu. Ale o tom si povíme v samostatném článku.

Aby vám neunikly nové a užitečné články, nezapomeňte se přihlásit k odběru našeho newsletteru!

Ještě jsi neabsolvoval školení? Zaregistrujte se hned teď a za 4 dny budete mít vlastní web.

Pokud si to nemůžete vyrobit sami, uděláme to za vás!

Vývoj jádra není právem považován za snadný úkol, ale napsat jednoduché jádro může každý. Chcete-li zažít kouzlo hackování jádra, stačí dodržovat některé konvence a ovládat jazyk assembleru. V tomto článku vám ukážeme, jak na to.

Toto je překlad dvou článků od Arjuna Sreedharana:

Ahoj světe! Pojďme napsat jádro, které bude bootovat přes GRUB na systémech kompatibilních s x86. Naše první jádro zobrazí zprávu na obrazovce a zastaví se tam.

Jak se spouštějí počítače x86

Než začneme přemýšlet o tom, jak napsat jádro, podívejme se, jak se počítač spouští a přenáší řízení na jádro. Většina registrů procesoru x86 má po spuštění specifické hodnoty. Registr Instruction Pointer (EIP) obsahuje adresu instrukce, kterou procesor provede. Jeho pevně zakódovaná hodnota je 0xFFFFFFFF0. To znamená, že procesor x86 vždy zahájí provádění z fyzické adresy 0xFFFFFFF0. Toto je posledních 16 bajtů 32bitového adresního prostoru. Tato adresa se nazývá vektor resetování.

Paměťová karta obsažená v čipové sadě uvádí, že adresa 0xFFFFFFF0 odkazuje na konkrétní část systému BIOS, nikoli na RAM. Systém BIOS se však zkopíruje do paměti RAM pro rychlejší přístup - tento proces se nazývá „stínování“ a vytváří stínovou kopii. Adresa 0xFFFFFFF0 tedy bude obsahovat pouze pokyn ke skoku na místo v paměti, kam se BIOS zkopíroval.

BIOS se tedy spustí. Nejprve hledá zařízení, ze kterých může bootovat v pořadí zadaném v nastavení. Kontroluje média na přítomnost „magického čísla“, které odlišuje zaváděcí disky od běžných disků: pokud jsou bajty 511 a 512 v prvním sektoru 0xAA55, pak je disk zaváděcí.

Jakmile BIOS najde zaváděcí zařízení, zkopíruje obsah prvního sektoru do paměti RAM, počínaje adresou 0x7C00, a poté přesune provádění na tuto adresu a začne spouštět kód, který právě načetl. Tento kód se nazývá bootloader.

Bootloader načte jádro na fyzické adrese 0x100000. To používá většina populárních x86 jader.

Všechny procesory kompatibilní s x86 začínají v primitivním 16bitovém režimu zvaném „reálný režim“. Bootloader GRUB přepne procesor do 32bitového chráněného režimu nastavením spodního bitu registru CR0 na jedničku. Proto se jádro začne načítat ve 32bitovém chráněném režimu.

Všimněte si, že GRUB v případě linuxových jader vybere příslušný zaváděcí protokol a nahraje jádro v reálném režimu. Linuxová jádra se automaticky přepnou do chráněného režimu.

Co potřebujeme

• x86 kompatibilní počítač (samozřejmě)
• Linux
• NASM assembler,
• ld (GNU Linker),
• GRUB.

Zdrojový kód toho, co bychom měli získat, najdete zde.

Vstupní bod sestavy

Rádi bychom samozřejmě vše napsali v C, ale použití assembleru se úplně vyhnout nebudeme. Napíšeme malý soubor v x86 assembleru, který se stane výchozím bodem pro naše jádro. Vše, co kód sestavení udělá, je zavolat externí funkci, kterou napíšeme v C, a poté zastavíme provádění programu.

Jak můžeme udělat z kódu sestavení výchozí bod pro naše jádro? Používáme linker skript, který spojuje soubory objektů a vytváří konečný spustitelný soubor jádra (více vysvětlím níže). V tomto skriptu přímo uvedeme, že chceme, aby se naše binární soubory stahovaly na adrese 0x100000. Toto je adresa, jak jsem již psal, na které bootloader očekává, že uvidí vstupní bod do jádra.

Zde je kód assembleru.

kernel.asm

bity 32 sekce. text globální start externí kmain start: mov esp, zásobník_prostor zavolejte kmain sekce. bss resb 8192 stack_space:

První instrukce bitů 32 není assembler x86, ale direktiva NASM, která jí říká, aby generovala kód pro procesor, aby běžel v 32bitovém režimu. Pro náš příklad to není nutné, ale je dobré to výslovně uvést.

Druhý řádek začíná textovou část, známou také jako část kódu. Celý náš kód půjde sem.

global je další direktiva NASM, prohlašuje symboly v našem kódu za globální. To umožní linkeru najít startovací symbol, který slouží jako náš vstupní bod.

kmain je funkce, která bude definována v našem souboru kernel.c. extern deklaruje, že funkce je deklarována někde jinde.

Následuje funkce start, která zavolá kmain a zastaví procesor pomocí instrukce hlt. Přerušení může probudit procesor po hlt , proto přerušení nejprve zakážeme instrukcí cli (clear interrupts).

V ideálním případě bychom měli alokovat nějaké množství paměti pro zásobník a nasměrovat na něj ukazatel zásobníku (esp). Zdá se, že to za nás stejně dělá GRUB a v tuto chvíli je ukazatel zásobníku již nastaven. Pro každý případ však alokujme část paměti v sekci BSS a ukažme ukazatel zásobníku na jeho začátek. Používáme instrukci resb - rezervuje paměť specifikovanou v bajtech. Poté je ponechána značka označující okraj vyhrazené části paměti. Těsně před voláním kmain je ukazatel zásobníku (esp) nasměrován do této oblasti instrukcí mov.

Jádro v C

V souboru kernel.asm jsme zavolali funkci kmain(). Takže v kódu C se provádění spustí odtamtud.

kernel.c

void kmain(void) const char * str = "moje první jádro" ; char * vidptr = (char * ) 0xb8000 ; bez znaménka int i = 0 ; bez znaménka int j = 0 ; zatímco (j< 80 * 25 * 2 ) { vidptr[j] = " "; vidptr[j+1] = 0x07; j = j + 2; j = 0; while (str [ j ] != "\0" ) ( vidptr[i] = str[j]; vidptr[i+1] = 0x07; i = i + 2; vrátit se ;

Jediné, co naše jádro udělá, je vyčistit obrazovku a vytisknout řádek mého prvního jádra.

Nejprve vytvoříme ukazatel vidptr, který ukazuje na adresu 0xb8000. V chráněném režimu je to začátek video paměti. Paměť textové obrazovky je jednoduše součástí adresového prostoru. Část paměti je alokována pro I/O obrazovky, která začíná na adrese 0xb8000. Je v ní umístěno 25 řádků po 80 znacích ASCII.

Každý znak v textové paměti je reprezentován 16 bity (2 bajty), spíše než 8 bity (1 bajt), na které jsme zvyklí. První bajt je ASCII kód ​​znaku a druhý bajt je atribut-bajt. Jedná se o definici formátu znaku včetně jeho barvy.

Pro výstup znaku s zelenou na černou musíme vložit s do prvního bajtu videopaměti a hodnotu 0x02 do druhého bajtu. 0 zde znamená černé pozadí a 2 znamená zelenou barvu. Použijeme světle šedou barvu, její kód je 0x07.

V prvním cyklu while program vyplní všech 25 řádků o 80 znacích prázdnými znaky s atributem 0x07. Tím se obrazovka vyčistí.

Ve druhé smyčce while je nulou ukončený řetězec mého prvního jádra zapsán do video paměti a každý znak obdrží bajt atributu 0x07. To by mělo vypsat řetězec.

Rozložení

Nyní musíme zkompilovat kernel.asm do objektového souboru pomocí NASM a poté pomocí GCC zkompilovat kernel.c do jiného objektového souboru. Naším úkolem je propojit tyto objekty do spustitelného jádra vhodného k načtení. K tomu budeme muset napsat skript pro linker (ld), který mu předáme jako argument.

odkaz.ld

OUTPUT_FORMAT (elf32 - i386) VSTUP (začátek) SEKCE 0x100000; Text: (*(.text)) Údaje: (*(.data)) Bss: (*(. bss))

Zde nejprve nastavíme formát (OUTPUT_FORMAT) našeho spustitelného souboru na 32bitový ELF (Executable and Linkable Format), standardní binární formát pro systémy založené na Unixu pro architekturu x86.

ENTRY má jeden argument. Určuje název symbolu, který bude sloužit jako vstupní bod spustitelného souboru.

SECTIONS je pro nás nejdůležitější. Zde definujeme rozložení našeho spustitelného souboru. Můžeme definovat, jak budou různé sekce kombinovány a kde bude každá z nich umístěna.

Ve složených závorkách, které následují za výrazem SECTIONS, tečka označuje čítač umístění. Automaticky se inicializuje na 0x0 na začátku bloku SECTIONS, ale lze jej změnit přiřazením nové hodnoty.

Již dříve jsem psal, že kód jádra by měl začínat na adrese 0x100000. Proto přiřadíme čítači pozic hodnotu 0x100000.

Podívejte se na řádek.text: ( *(.text) ) . Hvězdička zde určuje masku, která může odpovídat libovolnému názvu souboru. V souladu s tím výraz *(.text) znamená všechny vstupní části .textu ve všech vstupních souborech.

V důsledku toho linker sloučí všechny textové části všech objektových souborů do textové části spustitelného souboru a umístí jej na adresu zadanou v čítači pozic. Část kódu našeho spustitelného souboru bude začínat na adrese 0x100000.

Poté, co linker vytvoří textovou sekci, bude hodnota čítače pozic 0x1000000 plus velikost textové sekce. Podobně budou datové a bss sekce sloučeny a umístěny na adresu určenou počítadlem polohy.

GRUB a multiboot

Nyní jsou všechny naše soubory připraveny k sestavení jádra. Ale protože budeme zavádět jádro pomocí GRUB, zbývá ještě jeden krok.

Existuje standard pro načítání různých x86 jader pomocí bootloaderu. Tomu se říká „specifikace pro více spouštění“. GRUB načte pouze jádra, která mu odpovídají.

Podle této specifikace může jádro obsahovat hlavičku (Multiboot header) v prvních 8 kilobajtech. Toto záhlaví musí obsahovat tři pole:

• kouzlo- obsahuje „magické“ číslo 0x1BADB002, kterým je hlavička identifikována;
• vlajky- toto pole pro nás není důležité, můžete ho nechat nulové;
• kontrolní součet- kontrolní součet, měl by dát nulu, pokud je přidán do polí magie a vlajek.

Náš soubor kernel.asm bude nyní vypadat takto.

kernel.asm

bity 32 sekce. text ; multiboot spec zarovnat 4 dd 0x1BADB002 ; kouzlo dd 0x00; vlajky dd - (0x1BADB002 + 0x00) ; kontrolní součet globální start externí kmain start: mov esp, zásobník_prostor zavolejte kmain sekce. bss resb 8192 stack_space:

Instrukce dd specifikuje 4bajtové dvojité slovo.

Sestavení jádra

Vše je tedy připraveno vytvořit objektový soubor z kernel.asm a kernel.c a propojit je pomocí našeho skriptu. Napíšeme do konzole:

Parametr -c označuje, že soubor nemusí být po kompilaci propojen. Uděláme to sami:

$ ld - m elf_i386 - T odkaz . ld - o kernel kasm . o kc . Ó

Tento příkaz spustí linker s naším skriptem a vygeneruje spustitelný soubor s názvem kernel.

Hackování jádra se nejlépe provádí ve virtuálním prostředí. Chcete-li spustit jádro v QEMU namísto GRUB, použijte příkaz qemu-system-i386 -kernel kernel .

Nastavení GRUB a spuštění jádra

GRUB vyžaduje, aby název souboru jádra odpovídal kernel-<версия>. Takže přejmenujme soubor - já budu volat můj kernel-701.

Nyní vložíme jádro do adresáře /boot. To bude vyžadovat oprávnění superuživatele.

Něco takového budete muset přidat do konfiguračního souboru GRUB grub.cfg:

Psaní jádra s podporou klávesnice a obrazovky

Dokončili jsme práci na minimálním jádře, které se spouští přes GRUB, běží v chráněném režimu a tiskne na obrazovku jeden řádek. Je čas jej rozšířit a přidat ovladač klávesnice, který bude číst znaky z klávesnice a zobrazovat je na obrazovce.

Celý zdrojový kód najdete v autorově úložišti na GitHubu.

S I/O zařízeními budeme komunikovat přes I/O porty. V podstatě jsou to jen adresy na I/O sběrnici. Pro operace čtení a zápisu existují speciální instrukce procesoru.

Práce s porty: čtení a výstup

read_port : mov edx, [esp + 4] v al, dx write_port: mov edx, [esp + 4] mov al, [zejména + 4 + 4] ven dx, al

Vstupně-výstupní porty jsou přístupné pomocí instrukcí pro vstup a výstup, které jsou součástí sady x86.

V read_port je číslo portu předáno jako argument. Když kompilátor volá funkci, vloží všechny argumenty do zásobníku. Argument se zkopíruje do registru edx pomocí ukazatele zásobníku. Registr dx je spodních 16 bitů registru edx. Instrukce in zde přečte číslo portu uvedené v dx a vloží výsledek do al . Registr al je spodních 8 bitů registru eax. Možná si z vysoké školy pamatujete, že hodnoty vrácené funkcemi procházejí registrem eax. Read_port nám tedy umožňuje číst z I/O portů.

Funkce write_port funguje podobným způsobem. Vezmeme dva argumenty: číslo portu a data, která budou zapsána. Instrukce out zapisuje data na port.

Přerušuje

Nyní, než se vrátíme k psaní ovladače, musíme pochopit, jak procesor ví, že jedno ze zařízení provedlo operaci.

Nejjednodušším řešením je dotazování zařízení – průběžná kontrola jejich stavu v kruhu. To je z pochopitelných důvodů neefektivní a nepraktické. Takže tady přicházejí na řadu přerušení. Přerušení je signál vyslaný do procesoru zařízením nebo programem, který indikuje, že došlo k události. Použitím přerušení se můžeme vyhnout nutnosti dotazovat se na zařízení a budeme reagovat pouze na události, které nás zajímají.

Čip s názvem Programmable Interrupt Controller (PIC) je zodpovědný za přerušení v architektuře x86. Zvládá hardwarová přerušení a směrování a přeměňuje je na vhodná systémová přerušení.

Když uživatel se zařízením něco provede, do čipu PIC se odešle puls nazývaný požadavek přerušení (IRQ). PIC přeloží přijaté přerušení na systémové přerušení a pošle zprávu procesoru, že je čas přerušit to, co dělá. Další zpracování přerušení je úkolem jádra.

Bez PIC bychom museli dotazovat všechna zařízení přítomná v systému, abychom zjistili, zda došlo k události týkající se některého z nich.

Podívejme se, jak to funguje s klávesnicí. Klávesnice visí na portech 0x60 a 0x64. Port 0x60 odesílá data (když je stisknuto tlačítko) a port 0x64 odesílá stav. Potřebujeme však vědět, kdy přesně tyto porty číst.

Zde se hodí přerušení. Po stisknutí tlačítka klávesnice vyšle signál PIC přes přerušovací linku IRQ1. PIC ukládá hodnotu offsetu uloženou během jeho inicializace. K této výplni přidá číslo vstupního řádku a vytvoří vektor přerušení. Procesor poté vyhledá datovou strukturu nazvanou Interrupt Descriptor Table (IDT), aby dal obsluze přerušení adresu odpovídající jeho číslu.

Kód na této adrese se pak provede a zpracuje přerušení.

Nastavte IDT

struct IDT_entry( unsigned short int offset_lowerbits ; unsigned short int selector ; unsigned char nula; unsigned char typ_attr ; unsigned short int offset_higherbits ; struct IDT_entry IDT [IDT_SIZE]; void idt_init(void) bez znaménka dlouhá adresa_klávesnice ; unsigned long idt_address ; unsigned long idt_ptr [ 2 ] ; keyboard_address = (dlouhé bez znaménka) keyboard_handler ; IDT[0x21]. offset_lowerbits = adresa_klavesnice & 0xffff ; IDT[0x21]. volič = 0x08 ; /* KERNEL_CODE_SEGMENT_OFFSET */ IDT[0x21]. nula = 0; IDT[0x21]. typ_attr = 0x8e ; /* INTERRUPT_GATE */ IDT[0x21]. offset_higherbits = (adresa_klávesnice & 0xffff0000 ) >> 16 ; write_port(0x20, 0x11); write_port(0xA0, 0x11); write_port(0x21, 0x20); write_port(0xA1, 0x28); write_port(0x21, 0x00); write_port(0xA1, 0x00); write_port(0x21, 0x01); write_port(0xA1, 0x01); write_port(0x21, 0xff); write_port(0xA1, 0xff); idt_address = (dlouhé bez znaménka) IDT; idt_ptr[0] = (sizeof(struct IDT_entry) * IDT_SIZE) + ((idt_address& 0xffff) << 16 ) ; idt_ptr[ 1 ] = idt_address>> 16 ; load_idt(idt_ptr) ; }

IDT je ​​pole struktur IDT_entry. O navázání přerušení klávesnice na obslužnou rutinu probereme později, ale nyní se podívejme, jak funguje PIC.

Moderní x86 systémy mají dva PIC čipy, každý s osmi vstupními linkami. Budeme jim říkat PIC1 a PIC2. PIC1 přijímá IRQ0 až IRQ7 a PIC2 přijímá IRQ8 až IRQ15. PIC1 používá port 0x20 pro příkazy a 0x21 pro data a PIC2 používá port 0xA0 pro příkazy a 0xA1 pro data.

Oba PIC jsou inicializovány osmibitovými slovy nazývanými Inicializační příkazová slova (ICW).

V chráněném režimu musí oba PIC nejprve vydat inicializační příkaz ICW1 (0x11). Řídí PIC, aby počkal na další tři inicializační slova, která dorazí na datový port.

Tyto příkazy projdou PIC:

• vektor odsazení (ICW2),
• jaké jsou vztahy master/slave mezi PIC (ICW3),
• další informace o životním prostředí (ICW4).

Druhý inicializační příkaz (ICW2) je také odeslán na vstup každého PIC. Přiřadí offset , což je hodnota, ke které přidáme číslo řádku, abychom získali číslo přerušení.

Když začnete číst manuály o propagaci webových stránek, vše vždy začíná vytvořením sémantického jádra. Pro začátečníky je tento první krok nejtěžší. Kromě toho, že není hned jasné, co je toto sémantické jádro, není jasné ani to, jaký je jeho účel a jak jej správně vytvořit.

V tomto článku si povíme, jak správně vytvořit sémantické jádro webu. Dozvíte se také, co to je a proč se vyrábí. Ve skutečnosti není v konceptu sémantického jádra nic složitého nebo obtížného. Pojďme na to přijít.

Nikdo nikdy neodpověděl na otázku, co je sémantické jádro, tak jednoduchými slovy, jak to nyní uděláme my. Sémantické jádro webu je tedy seznam klíčových frází, kterými bude propagován. Vše! Celý význam pojmu je v jedné krátké, jasné větě. A není třeba nic plést chytrými pojmy.

Podíváme-li se hlouběji do pojmu, pak sémantika je věda, která se zabývá sémantickým obsahem lexikálních jednotek. Jednoduše řečeno, sémantika je studium významu něčeho. V SEO umožňuje sémantické jádro pochopit význam celého webu, jakékoli jeho části nebo jednoho článku. To je jasné vyhledávači, návštěvníkovi a všem vývojářům, kteří budou s webem pracovat.

Sémantické jádro je bez nadsázky základem veškeré propagace.

Jak používat sémantické jádro a proč je potřeba

Funkce sémantického jádra zahrnují následující aspekty propagace webových stránek:

• Nejdůležitějším úkolem sémantického jádra je porozumět struktuře webu a jeho obsahu. Při pohledu na to si můžete představit, jaké sekce bude mít web a jaké články budou v každé sekci. A tak jsou všechny nedostatky a nepříjemnosti struktury okamžitě viditelné a lze je odstranit v rané fázi.
• Sémantika definuje vektor obsahu. Díky lepšímu pochopení struktury webu můžete vybrat ta nejrelevantnější a nejefektivnější klíčová slova.
• Sémantické jádro je obsahový plán webu na mnoho let dopředu. Pokaždé, když potřebujete psát články, můžete se tam podívat a zjistit, jaký obsah byl plánován a ve které sekci webu by měl být.
• Pokud plánujete placenou propagaci webu například prostřednictvím kontextové reklamy, pak si díky sémantickému jádru můžete spočítat náklady na propagaci.

Jak vytvořit sémantické jádro

Nejprve se musíte rozhodnout, kde získáte klíčové fráze pro jádro. Nejlepším zdrojem pro začátečníky je služba Yandex WordPStat, která ukazuje, kolikrát za měsíc byl konkrétní dotaz zadán do vyhledávání Yandex. WordStat má řadu užitečných funkcí, jako je filtrování dotazů podle oblasti nebo zařízení, prohlížení podobných dotazů a mnoho dalšího. A nejdůležitější je, že je zcela zdarma. Přečtěte si o tom více.

Můžete použít různé placené programy, ale WordStat je pro svou jednoduchost vhodnější pro začátečníky. Navíc se hodí nejen pro Runet, kde převládá Yandex. Pokud propagujete stránku v rámci CIS, můžete ji bezpečně používat a statistiky na Googlu budou přibližně stejné.

Hlavní podstatou vytváření sémantického jádra je sbírka klíčových frází, které tak či onak odpovídají tématu webu. Je třeba je nějak formalizovat a systematizovat. K tomu nejlépe poslouží tabulky jako Excel, Google Doc tabulky nebo podobné.

A pro větší efektivitu lze do tabulky sémantického jádra přidat další sloupce:

• Samozřejmostí by měl být sloupec se samotnou klíčovou frází.
• Samozřejmostí je sloupec s názvem sekce webu, kde bude tato fráze použita.
• Můžete přidat sloupec s metaznačkami titile a description a okamžitě napsat název a popis článku pomocí dané klíčové fráze. Za prvé bude hned jasné, o čem psát článek, a za druhé si nebudete muset lámat hlavu a vymýšlet to.
• Chcete-li lépe porozumět plánu obsahu, můžete vytvořit sloupec, který bude uvádět počet znaků v článku pro danou klíčovou frázi.
• Pokud mluvíme o propagaci pomocí kontextové reklamy, je třeba ke každé žádosti připočítat náklady na reklamu.
• Vše potřebné si můžete bezpečně zapsat do tabulky sémantického jádra. Neexistuje na to žádná šablona, ​​takže si tam můžete dělat, co chcete a pohodlně.

Časté chyby při vytváření sémantického jádra

Nyní víte, jak správně vytvořit sémantické jádro webu. Pojďme se konečně podívat na to, jaké běžné chyby začínající optimalizátori dělají.

• Pokud jádro umožňuje rozdělení webu do kategorií, pak je častou chybou vytváření hlubokých úrovní vnoření. Doporučuje se druhá úroveň a žádná další. To znamená, že můžete vytvořit nadpis, podkategorii a to je vše, další dělení na menší nadpisy již není možné.
• Začátečníci mohou ignorovat nízkofrekvenční dotazy, protože se domnívají, že jejich používání je nevhodné a stejně nepřinesou velký provoz. Ale ve skutečnosti je to naopak. Nový web vyžaduje nízkofrekvenční dotazy, které nesoutěží.
• Nemůžete zcela důvěřovat službě, pomocí které budou klíčové fráze získávány. A to je přesně to, co nováčci dělají. Stroje mohou dělat chyby a vybrat za vás špatnou věc.
• Není třeba vytvářet článek kvůli klíčové frázi. Pokud najdete fráze „urychleně prodat dům“ a „rychle prodat dům“, nemá smysl pro ně vytvářet dva samostatné články.

Nejzákladnější součástí operačního systému Linux je jádro. Je to jádro, které funguje jako mezičlánek mezi uživatelskými programy a počítačovým hardwarem. Ve všech binárních distribucích se nemusíme starat o sestavování a konfiguraci jádra, vývojáři distribuce již vše udělali za nás. Pokud si ale chceme naši distribuci sestavit sami nebo nainstalovat nejnovější verzi jádra, budeme muset jádro sestavit ručně.

První možnost bývala relevantní pro ty, kteří chtěli ze svého zařízení dostat maximální výkon, ale nyní, vzhledem k rychlému nárůstu výkonu počítače, je nárůst výkonu při sestavování jádra zcela nepostřehnutelný. V dnešní době může být sestavení jádra nezbytné pro uživatele nebinárních distribucí, jako je Gentoo, pro ty, kteří chtějí provést nějaké změny v jádře, získat nejnovější verzi jádra, a samozřejmě pro ty, kteří chtějí plně porozumět provoz jejich systému.

V tomto tutoriálu se podíváme na to, jak sestavit linuxové jádro. První část vám řekne, jak nakonfigurovat jádro v automatickém režimu. Abych tak řekl, pro ty, kteří nechtějí rozumět tomu, jak to funguje, kterým stačí získat hotový produkt jako výstup – sestavené jádro. Ve druhé části se podíváme na hlavní kroky ručního ladění jádra, tento proces je složitý a pomalý, ale pokusím se uvést základy, abyste na to přišli sami.

Úplně první věc, kterou musíte udělat, je stáhnout zdrojové kódy jádra. Nejlepší je převzít zdroje z webu vaší distribuce, pokud tam jsou, nebo z oficiálního webu jádra: kernel.org. Podíváme se na stahování zdrojů z kernel.org.

Před stažením zdrojových kódů se musíme rozhodnout, jakou verzi jádra budeme sestavovat. Existují dvě hlavní verze vydání - stabilní (stabilní) a kandidáti na vydání (rc), existují samozřejmě i stabilní s dlouhou dobou podpory (longterm), ale nyní je důležité porozumět prvním dvěma. Stabilní zpravidla nejsou nejnovější, ale jsou to již dobře otestovaná jádra s minimálním počtem chyb. Testovací jsou naopak nejnovější, ale mohou obsahovat různé chyby.

Takže, když jsme se rozhodli pro verzi, přejděte na kernel.org a stáhněte si potřebné zdroje ve formátu tar.xz:

Tento článek bude používat nejnovější aktuálně nestabilní verzi 4.4.rc7.

Zdroje linuxového jádra můžete také získat pomocí nástroje git. Nejprve vytvořte složku pro zdroje:

mkdir kernel_sources

Chcete-li stáhnout nejnovější verzi, zadejte:

git klon https://github.com/torvalds/linux

Rozbalení zdrojových kódů jádra

Nyní máme uložené zdroje. Přejděte do zdrojové složky:

cd linux_sources

Nebo pokud jste si stáhli linuxové jádro pomocí prohlížeče, pak nejprve vytvořte tuto složku a zkopírujte do ní archiv:

mkdir linux_sources

cp ~/Downloads/linux* ~/linux_sources

Rozbalte archiv pomocí nástroje tar:

A přejděte do složky s rozbaleným jádrem, mám toto:

cd linux-4.4-rc7/

Automatická konfigurace sestavení jádra Linuxu

Než začneme sestavovat linuxové jádro, budeme ho muset nakonfigurovat. Jak jsem řekl, nejprve se podíváme na automatickou možnost nastavení sestavení jádra. Váš systém již má sestavené, nakonfigurované výrobcem distribuce a plně funkční jádro. Pokud se nechcete zabývat složitostmi konfigurace jádra, můžete jednoduše extrahovat hotová nastavení starého jádra a na jejich základě vygenerovat nastavení pro nové. Budeme muset zadat pouze hodnoty pro nové parametry. Vzhledem k tomu, že v posledních verzích nedošlo k žádným a ani se neplánují žádné zásadní změny, můžete na všechny tyto parametry reagovat tak, jak navrhuje konfigurační skript.

Parametry použitého jádra jsou uloženy v archivu na /proc/config.gz. Pojďme rozbalit konfiguraci a umístit ji do naší složky pomocí nástroje zcat:

Během procesu budete muset odpovědět na několik otázek. Toto jsou nové možnosti, které se změnily nebo byly přidány do nového jádra a podpory nového hardwaru, ve většině případů si můžete vybrat výchozí možnost. Obvykle jsou tři možnosti: y - povolit, n - nezahrnout, m - povolit jako modul. Doporučená možnost je napsána velkými písmeny a vyberte ji jednoduše stisknutím klávesy Enter.

Vše vám zabere asi 10 minut. Jakmile je proces dokončen, jádro je připraveno k sestavení. Dále se podíváme na ruční konfiguraci jádra a můžete přejít rovnou k sestavení jádra Linuxu.

Manuální ladění jádra Linuxu

Ruční konfigurace je složitý a časově náročný proces, ale umožňuje vám pochopit, jak váš systém funguje, jaké funkce se používají, a vytvořit jádro s minimální požadovanou sadou funkcí, které bude vyhovovat vašim potřebám. Budeme zvažovat pouze hlavní kroky, které je třeba dokončit, aby se jádro sestavilo a fungovalo. Vše ostatní si budete muset zjistit sami na základě dokumentace jádra. Naštěstí má konfigurační nástroj rozsáhlou dokumentaci pro každý parametr, která vám pomůže pochopit, jaká další nastavení musíte povolit.

Začněme. Chcete-li spustit nabídku nastavení jádra Linuxu, zadejte:

Tím se otevře nástroj s rozhraním ncurses:

Jak vidíte, některé požadované možnosti jsou již zahrnuty, aby vám usnadnily proces nastavení. Začněme nejzákladnějším nastavením. Pro aktivaci parametru stiskněte y, pro aktivaci modulem - m, pro pohyb použijte šipky a Enter, můžete se vrátit na nejvyšší úroveň tlačítkem Exit Otevřít položku Obecné nastavení.

Zde nastavíme následující parametry:

Místní verze- lokální verze jádra, s každým sestavením se zvýší o jednu, aby nová jádra během instalace nenahradila stará, nastavte hodnotu na 1.

Automaticky připojit informace o verzi k řetězci verze- přidat verzi k názvu souboru jádra.

Režim komprese jádra- režim komprese obrazu jádra, nejúčinnější lzma.

Výchozí název hostitele- název počítače zobrazený při zadávání

Fronty zpráv POSIX- podpora front POSTIX

Podpora pro stránkování anonymní paměti - povolit podporu swapu

Podpora kontrolní skupiny- podpora mechanismu pro rozdělování zdrojů mezi skupiny procesů

Podpora Kernel.config A Povolte přístup k souboru .config přes /proc/config.gz- povolit možnost extrahovat konfiguraci jádra přes /proc/config.gz

To je vše, vraťte se o úroveň výš a zapněte to Povolit podporu zaváděcích modulů, Tato funkce umožňuje načíst externí moduly, poté otevřít její nabídku a povolit:

podpora deaktivace modulů

nucené odstavení modulů

Znovu se vracíme a otevíráme Typ a vlastnosti procesoru:

Rodina procesorů (Opteron/Athlon64/Hammer/K8)- vyberte typ procesoru.

Vraťme se znovu a pojďme do sekce Souborové systémy, zde zaškrtněte všechna potřebná políčka.

Nezapomeňte povolit Souborový systém Extended 3 (ext3). A Souborový systém Extended 4 (ext4).- pro podporu standardních souborových systémů ext3 a ext4

Vracíme se a jdeme do Hackování jádra.

Zde uvádíme Magický klíč SysRq- podpora magických funkcí SysRq, není to zásadní věc, ale někdy užitečná.

Zbývá ještě jeden bod, ten nejtěžší, protože si tím budete muset projít sami. Ovladače zařízení- musíte projít sekce a povolit ovladače pro vaše zařízení. Výbavou mám na mysli nestandardní pevné disky, myši, USB zařízení, webové kamery, Bluetooth, WIFI adaptéry, tiskárny atd.

Můžete vidět, jaké zařízení je připojeno k vašemu systému pomocí příkazu:

Jakmile dokončíte všechny kroky, jádro je připraveno k sestavení, ale pravděpodobně budete muset hodně vymyslet.

Pro ukončení stiskněte tlačítko několikrát Výstup.

Sestavení linuxového jádra

Po dokončení všech příprav lze sestavit linuxové jádro. Chcete-li zahájit proces sestavení, spusťte:

make && make moduly

Nyní můžete jít na kávu nebo se projít, protože montáž je dlouhá a zabere asi půl hodiny.

Instalace nového jádra

Po sestavení jádra a modulů lze nainstalovat nové jádro. Soubor jádra můžete ručně zkopírovat do složky bootloader:

cp arch/x86_64/boot/bzImage /boot/vmlinuz

Nebo můžete jednoduše spustit instalační skript a okamžitě nainstalovat moduly ve stejnou dobu:

sudo make install && sudo make modules_install

Po instalaci nezapomeňte aktualizovat konfiguraci bootloaderu Grub:

grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

A restartujte počítač, abyste viděli nové jádro v akci:

Závěry

To je vše. V tomto článku jsme se podrobně podívali na to, jak sestavit linuxové jádro ze zdrojového kódu. To bude užitečné pro každého, kdo chce lépe porozumět svému systému, a pro ty, kteří chtějí na svůj systém získat nejnovější verzi jádra. Pokud máte nějaké dotazy, zeptejte se v komentářích!