天道酬勤

2/14/2011

12/10/2010

交叉编译

最近朋友给一块arm板子，让我帮忙交叉编译无线网卡驱动，因为交叉编译都没有，所以从交叉编译器到编译驱动一条龙服务啊，简单记录一下。

1) 首先交叉编译器，我用crosstool-ng交叉编译工具，还比较顺利，事先查清楚板子上arm指令集，gcc 和
glibc的版本号就可以了，arm指令集可以到这里对照着查：http://en.wikipedia.org/wiki/ARM_architecture；

2) 然后编译内核，make ARCH=arm menuconfig，作一下简单配置，记得选上 wireless，接下来编译内核：make
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- (记得export PATH
并指定刚刚编出来的交叉编译起)

如果编译过程中出现如下错误：

arm-9tdmi-linux-gnu-ld: no machine record defined

可能是 binutils 版本导致的，可以暂时注释文件中下面两行：

ASSERT((__proc_info_end - __proc_info_begin), "missing CPU support")
ASSERT((__arch_info_end - __arch_info_begin), "no machine record defined")

3) 最后准备编译无线网卡驱动，由于我机器上的内核是2.6.36，而板子上的是2.6.29.4，所以采用如下方法编译：

make KLIB=/usr/src/linux-2.6.29.4 KLIB_BUILD=/usr/src/linux-2.6.29.4

9/01/2010

Linux 平台下函数调用的堆栈分析

先给一个很简单的函数调用的程序，如下：

#include <stdio.h>

int func(int a)
{
int i = a;
return i;
}

int main()
{
int i = 2;
func(i);
i = 1;
printf("i=%d\n", i);
return 0;
}

这个程序运行的结果是打印"i=1"，我们要做的实验就是通过改变堆栈 ebp 的值，使得调用函数func 后返回到main 函数中跳过"i =
1;"，从而该程序运行结果变为"i=2"。

先看看main 和 func两个函数的汇编代码：

(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
0x080483c1 <main+0>: lea 0x4(%esp),%ecx
0x080483c5 <main+4>: and $0xfffffff0,%esp
0x080483c8 <main+7>: pushl -0x4(%ecx)
0x080483cb <main+10>: push %ebp
0x080483cc <main+11>: mov %esp,%ebp
0x080483ce <main+13>: push %ecx
0x080483cf <main+14>: sub $0x24,%esp
0x080483d2 <main+17>: movl $0x2,-0x8(%ebp)
0x080483d9 <main+24>: mov -0x8(%ebp),%eax
0x080483dc <main+27>: mov %eax,(%esp) /* argument */
0x080483df <main+30>: call 0x80483b0 <f>
0x080483e4 <main+35>: movl $0x1,-0x8(%ebp) /* return address */
0x080483eb <main+42>: mov -0x8(%ebp),%eax
0x080483ee <main+45>: mov %eax,0x4(%esp)
0x080483f2 <main+49>: movl $0x80484d0,(%esp)
0x080483f9 <main+56>: call 0x8048300 <printf@plt>
0x080483fe <main+61>: mov $0x0,%eax
0x08048403 <main+66>: add $0x24,%esp
0x08048406 <main+69>: pop %ecx
0x08048407 <main+70>: pop %ebp
0x08048408 <main+71>: lea -0x4(%ecx),%esp
0x0804840b <main+74>: ret
End of assembler dump.

(gdb) disassemble func
Dump of assembler code for function func:
0x080483b0 <func+0>: push %ebp
0x080483b1 <func+1>: mov %esp,%ebp
0x080483b3 <func+3>: sub $0x10,%esp
0x080483b6 <func+6>: mov 0x8(%ebp),%eax
0x080483b9 <func+9>: mov %eax,-0x4(%ebp)
0x080483bc <func+12>: mov -0x4(%ebp),%eax
0x080483bf <func+15>: leave
0x080483c0 <func+16>: ret
End of assembler dump.

当调用func函数时，该程序进程的堆栈发生了哪些变化呢？
首先需要传给func 的参数依次入栈，然后是函数的返回地址入栈，也就是call指令的下一条地址，进入func函数后，先把当前的 ebp
入栈，也就是上一次的栈帧地址入栈，其次分配栈空间，为函数的局部变量腾出地方。此时堆栈情况大致如下：
_________________
| int i = 2 |
| ---------------------|
| argument |
| ---------------------|
| return address |
| ---------------------|
| previous frame |
| pointer address |
| ---------------------|
| int i = a |
|________________|

我们只要把这里的 return address 改为0x080483eb即可，也就是跳过0x080483e4处的赋值语句，这样就变量 i
的值就没有改变，因此可达到实验要求的效果。怎么改呢？很明显，可以通过func函数的局部变量 i，取它的地址，就可以访问堆栈了，可以在gdb
中做这样的测试：

p /x *(&i) -----> 局部变量 i 的值
p /x *(&i+1) -----> 之前的栈帧地址
p /x *(&i+2) -----> 函数返回地址
p /x *(&i+3) -----> 函数参数

以下完整代码如下：

#include <stdio.h>

int func(int a)
{
int i = a;
*(&i+2) = *(&i+2)+7; /* 0x080483eb -0x080483e4 = 0x7 */
return i;
}

int main()
{
int i = 2;
func(i);
i = 1;
printf("i=%d\n", i);
return 0;
}

注：以上代码均在x86, Linux 2.6.34, gcc 4.2.3的环境中调试运行。

8/20/2010

常见协议的报文格式

/*
* TCP/IP 协议类型
*/
#define IPPROTO_IP 0 // IP
#define IPPROTO_ICMP 1 // ICMP
#define IPPROTO_TCP 6 // TCP
#define IPPROTO_UDP 17 // UDP

/*
* 其它定义
*/
#define ETH_ALEN 6 // 以太网地址大小
#define ETH_HLEN 14 // 以太网头部大小
#define ETH_DATA_LEN 1500 // 最大帧负载数据大小
#define ETH_FRAME_LEN 1514 // 最大帧大小，头部+负载数据

/*
* 常见协议定义
*/

/*
* 14字节的以太网包头
*/
typedef struct _ETHDR
{
UCHAR eh_dst[ETH_ALEN]; // 目的MAC地址
UCHAR eh_src[ETH_ALEN]; // 源MAC地址
USHORT eh_type; //
下层协议类型，如IP（ETHERTYPE_IP）、ARP（ETHERTYPE_ARP）等
} ETHDR, *PETHDR;

/*
* 28字节的ARP头
*/
typedef struct _ARPHDR
{
USHORT ar_hrd; // 硬件地址类型，以太网中为ARPHRD_ETHER
USHORT ar_pro; // 协议地址类型，ETHERTYPE_IP
UCHAR ar_hln; // 硬件地址长度，MAC地址的长度为6
UCHAR ar_pln; // 协议地址长度，IP地址的长度为4
USHORT ar_op; //
ARP操作代码，ARPOP_REQUEST为请求，ARPOP_REPLY为响应
UCHAR ar_sha[ETH_ALEN]; // 源MAC地址
ULONG ar_sip; // 源IP地址
UCHAR ar_tha[ETH_ALEN]; // 目的MAC地址
ULONG ar_tip; // 目的IP地址
} ARPHDR, *PARPHDR;

/*
* 20字节的IP头
*/
typedef struct _IPHDR
{
UCHAR h_lenver; // 版本号和头长度（各占4位）
UCHAR tos; // 服务类型
USHORT total_len; // 封包总长度，即整个IP报的长度
USHORT ident; // 封包标识，惟一标识发送的每一个数据报
USHORT frag_and_flags; // 标志
UCHAR ttl; // 生存时间，就是TTL
UCHAR protocol; // 协议，可能是TCP、UDP、ICMP等
USHORT checksum; // 校验和
ULONG saddr; // 源IP地址
ULONG daddr; // 目标IP地址
} IPHDR, *PIPHDR;

/*
* 20字节的TCP头
*/
typedef struct _TCPHDR
{
USHORT srceport; // 16位源端口号
USHORT dstport; // 16位目的端口号
ULONG seq; // 32位序列号
ULONG ack; // 32位确认号
UCHAR dataoffset; // 高4位表示数据偏移
UCHAR flags; // 6位标志位
//FIN - 0x01
//SYN - 0x02
//RST - 0x04
//PSH - 0x08
//ACK - 0x10
//URG - 0x20
//ACE - 0x40
//CWR - 0x80

USHORT window; // 16位窗口大小
USHORT checksum; // 16位校验和
USHORT urgptr; // 16位紧急数据偏移量
} TCPHDR, *PTCPHDR;

/*
* 伪TCP头，计算校验和时使用
*/
typedef struct _PSDTCPHDR
{
ULONG saddr;
ULONG daddr;
char mbz;
char ptcl;
USHORT tcpl;
} PSDTCPHDR, *PPSDTCPHDR;

/*
* 8字节的UDP头
*/
typedef struct _UDPHDR
{
USHORT srcport; // 源端口号
USHORT dstport; // 目的端口号
USHORT len; // 封包长度
USHORT checksum; // 校验和
} UDPHDR, *PUDPHDR;

/*
*伪UDP头，计算校验和时使用
*/
typedef struct _PSDUDPHDR
{
ULONG saddr;
ULONG daddr;
char mbz;
char ptcl;
USHORT udpl;
} PSDUDPHDR, *PPSDUDPHDR;

/*
* 12字节的ICMP头
*/
typedef struct _ICMPHDR
{
UCHAR type; //类型
UCHAR code; //代码
USHORT checksum; //校验和
USHORT id; //标识符
USHORT sequence; //序列号
ULONG timestamp; //时间戳
} ICMPHDR, *PICMPHDR;

/*
* 6字节的PPPOE头+2字节协议
*/
typedef struct _PPPOEHDR
{
UCHAR ver_type; //版本+类型一般为0x11
UCHAR code; //编码
USHORT sessionid; //session id
USHORT len; //长度
USHORT protocol; //协议
} PPPOEHDR, *PPPPOEHDR;

5/19/2010

时钟的指针

几个关于时钟的问题：

随便给你一个时间，比如9点25分，如何计算时针、分针之间的角度？
在24小时之中，时钟的时针、分针和秒针完全重合在一起的时候有几次？都分别是什么时间？你怎样算出来的？
有时候时针分针互换后合理的时间(比如12:00)，但有时候不行(比如3:00)，24小时中有多少次可以互换的机会？

思路：

分针一分钟转过的角度为 360/60 = 6
时针一小时转过的角度为 360/12 = 30
时针一分钟转过的角度为 360/12/60 = 0.5
x时y分，时针与分针之间的夹角为 |x*30 + y*0.5 - y*6|

3次或2次,或者一次,分别为时钟的12点和24点出现
假设时针的角速度是ω（ω=π/6每小时），则分针的角速度为12ω，秒针的角速度为72ω。
分针与时针再次重合的时间为t，则有12ωt-ωt=2π，t=12/11小时，换算成时分秒为1小时5分27.3秒，显然秒针不与时针分针重合，同样可以算出其它10次分针与时针重合时秒针都不能与它们重合。只有在正12点和24点时才会重合。

4/01/2010

[GNOME]OAFIID:Gnome_ClockApplet

前几天遇到一个奇怪的问题，Gnome-panel 上显示时间的Clock 不见了，我从"Add to Panel"重新添加Clock 则报错："OAFIID:Gnome_ClockApplet"，我用的是Gentoo，自然想当然的运行revdep-rebuild，但rebuild 之
后问题依旧，上网搜了一下，也没有具体给出解决办法。于是搜ClockApplet,终于找到Clock 程序的配置文件
：/usr/lib/bonobo/servers/GNOME_ClockApplet_Factory.server，打开后，第三行指出了具体的库文件：location="/usr/lib/gnome-panel/libclock-applet.so"，这下就好办了。

ldd /usr/lib/gnome-panel/libclock-applet.so

果然，大部分链接都没问题，但出现以下结果：
    libssl3.so.12 => not found
    libsmime3.so.12 => not found
    libnssutil3.so.12 => not found
    libnss3.so.12 => not found

然后运行： qfile libssl3.so.12 libsmime3.so.12 libnssutil3.so.12 libnss3.so.12

dev-libs/nss (/usr/lib/libsmime3.so.12)
dev-libs/nss (/usr/lib/libnssutil3.so.12)
dev-libs/nss (/usr/lib/libnss3.so.12)
dev-libs/nss (/usr/lib/libssl3.so.12)

这样就找出了有问题的库文件对应的包名称，赶紧 emerge -q dev-libs/nss 吧，完成之后再次添加Clock 程
序就正常了 :-)