# ressources

https://zq99299.github.io/linux-tutorial/tutorial-basis/# 内容导航

# Linux 常用操作

# 用户

# 添加用户

sudo useradd -m username

# 加入 sudoer

sudo usermod -aG sudo username

# sudo 不需要密码

输入 visudo 编辑 sudo 配置文件，加入

yourname ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL

如果 visudo 是 nano，可以这样改成 vim

在 .bashrc 里面加入

export EDITOR=vim

然后 source 一下，然后用

sudo -E visudo

继承环境变量

# SSH

# 安装

连接虚拟机，先把网络调成桥接模式

	sudo apt install openssh-server
	sudo systemctl enable ssh
	sudo systemctl start ssh

# 更改默认 shell

有时候默认 shell 是 /bin/sh 很不好用，可以这样改成 bash

chsh -s /bin/bash yourname

# window 设置 ssh alias

打开 windows 的 powershell，编辑 $PROFILE

code $PROFILE

然后加入

	function sshgermany {
	ssh fyind@217.154.10.231
	}

这样就可以添加 alias

# ssh 无密码登录

先创建密钥

ssh-keygen -t ed25519 -C "your_email@example.com"

在 windows 里面，可以在 powershell 里这样打开

Get-Content $env:USERPROFILE\.ssh\id_ed25519.pub

然后登录服务器，在家目录的 .ssh 目录里，创建文件 authorized_keys

把公钥粘贴进去保存，然后就可以无密码登录了

# APT

# ppa release 问题

error text

E: The repository 'https://ppa.launchpadcontent.net/alexlarsson/flatpak/ubuntu jammy Release' does not have a Release file.

solution:

sudo add-apt-repository --remove ppa:alexlarsson/flatpak

# Docker

# 安装

sudo apt-get install docker.io docker-compose

# build

在一个有 Dockerfile 的目录下

docker build -t my-ctf-bot .

# run

docker run -p 8802:8802 my-ctf-bot

# 检查容器状态

docker-compose ps

还有

docker ps -a

# 运行容器

在 docker-compose.yml 文件目录下

docker-compose up (-d) # -d 运行在后台

# 检查网络

docker network ls

删除自定义网络

docker network prune

# Errors

Error: short-name "vaultwarden/server:latest" did not resolve to an alias and no unqualified-search registries are defined in "/etc/containers/registries.conf"

解决：

sudo vim /etc/containers/registries.conf

然后修改 (21 行)

unqualified-search-registries = ["docker.io"]

# VPN 网络配置

# 安装 wireguard

sudo apt install wireguard

# 生成服务器密钥

	cd ~/.ssh
	wg genkey \| tee server_private.key \| wg pubkey > server_public.key

# 编辑 wireguard 服务器配置

sudo vim /etc/wireguard/wg0.conf

加入， eth0 要改成在用的网卡

[Interface]
PrivateKey = 服务器私钥
Address = 10.0.0.1/24
ListenPort = 51820

PostUp = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

启动 ip 转发

	echo "net.ipv4.ip_forward=1" \| sudo tee -a /etc/sysctl.conf
	sudo sysctl -p

启动 wireguard

	sudo systemctl enable wg-quick@wg0
	sudo systemctl start wg-quick@wg0
	sudo wg-quick down wg0
	sudo wg-quick up wg0
	sudo wg show # 检查

# 生成客户端公钥

把客户端公钥加入服务器配置文件 /etc/wireguard/wg0.conf

	[Peer]
	PublicKey = <客户端公钥>
	AllowedIPs = 10.0.0.2/32

然后在客户端配置， windows 可以下载 wireguard 客户端

	[Interface]
	PrivateKey = <客户端私钥>
	Address = 10.0.0.2/24
	DNS = 1.1.1.1

	[Peer]
	PublicKey = <服务器公钥>
	Endpoint = <你的服务器IP>:51820
	AllowedIPs = 0.0.0.0/0
	PersistentKeepalive = 25

然后在防火墙开发端口 UDP, 51820

# 检查

首先可以连接上服务器

ping 10.0.0.1

然后检查可以 dns 服务

ping 8.8.8.8

然后看一下返回 ip

curl https://icanhazip.com

如果显示服务器 ip 就成功了

# Linux 系统编程手册

# 进程

进程的内存布局

文本：程序的指令
数据：静态变量
堆：动态分配的内存
栈：函数调用，局部变量

# 创建进程

通过系统调用 fork() 来创建新进程。调用 fork() 的是父进程，新的是子进程。

内核会复制父进程当前状态，并且之后修改不会影响父进程。

# 执行程序

用系统调用 execve() （也就是常说的 exec() ）加载执行一个全新的程序，会销毁现有的文本，数据，堆栈，并且创建新的。

# 进程 ID

每个进程有一个整数的进程 ID，是 PID, 还有一个 PPID，是父进程的 PID

# 终止进程

可以用 _exit() 来终止进程。
向进程传信号，将它杀死

进程终止会产生 终止状态 ，是一个非负小整数，来让父进程的 wait() 检测。保存在 $? shell 变量里。

0 是正常退出

# 进程的用户

每个进程有一组 UID 和 GID

真实 UID，GID：进程所属的用户和组。fork 出来的会继承父进程的
有效 UID，GID：访问受保护资源时候确定权限。
补充 GID：进程所属的额外 GID。fork 也会继承这个

# 特权进程

有效 UID 是 0 的进程。

成为特权进程的方式可以是 set-user-ID ，可以改变进程的有效 UID

# 能力 Capabilities

赋予某进程部分能力，可以进行某些特权操作

# init 进程

系统引导时候，内核创建的 init 特殊进程。它是所有进程的父进程。对应的文件是 /sbin/init 。

init 进程号是 1，以 super user 权限运行
谁都不能杀死 init, 只有关闭系统才可以
init 任务：创建，监控系统运行的一系列进程

# 守护进程

有特殊用途的进程

通常在系统引导时启动，直到关闭前都在
在后台运行

比如 syslogd 系统日志， httpd

# 环境列表

每个进程都有一个环境列表，也就是在用户空间内存维护的环境变量。

fork 会继承父亲的环境副本
exec 要么继承老环境，要么在参数中指定新环境

shell 里可以用

export MYVAR='Hello world'

来设置环境变量

C 语言用 char **environ 来访问环境。

shell 定义的环境变量

HOME 用户登录的路径名
PATH 用户输入命令后查找的路径

# 资源限制

资源是：打开文件，内存，CPU 时间

fork 会继承资源限制

系统调用 setrlimit() 可以设置资源消耗的上限。

硬限制
软限制：非特权进程可以调整为 0 到硬限制直接的

ulimit 可以调整 shell 的资源限制

# 内存映射

系统调用 mmap() 会在虚拟地址中创建一个新的内存映射。

文件映射：把文件的部分映射到调用进程的虚拟内存
匿名映射：内容初始化为 0

进程映射可以和其他进程共享。

# 静态库和共享库

库是一种文件：一组函数代码编译。

# 静态库

使用静态库中的函数要链接。链接器会复制静态库里的函数到可执行文件。

问题：内存浪费，修改后需要重新编译

# 共享库

共享库不会复制，而是写入一条记录。运行是，动态连接器会找到并且载入内存。运行时，共享库代码只用保存一次。

# 进程间通信

signal 信号
管道和 FIFO
socket
文件锁定
消息队列
信号量
共享内存

# 信号

信号有称为软件中断。是整数，名字是 SIGxxx 的类型。

内核，进程都可以对进程发送信号。

内核发送信号的情况：

Ctrl + C
子进程终止
进程设定的计时器到期
进程访问无效的内存地址

在 shell 里可以用 kill 向进程发送信号。

进程收到信号后

忽略信号
被信号杀死
先挂起，然后再被唤醒

程序可以建立信号处理器。

# 线程

每个进程可以执行多个进程。线程共享同一个虚拟内存，代码，共享数据区域和堆。每个线程有自己的栈。

线程直接可以共享全局变量通信。

线程的优点是：数据共享更容易。

# 进程组

shell 有任务控制的特性，可以创建多个进程和管道

ls -l | sort -k5n | less

这些进程会被放到一个进程组里。里面每个进程有相同的进程组标识符（其中某个进程组长的 PID）。

# 会话

一组进程组。会话里面所有进程有相同的会话标识符。(会话首进程的 PID)

打开控制终端会让会话首进程变成终端的控制进程。断开终端的时候，控制进程收到 SIGHUP 信号

会话有一个前台任务，可以从终端中输入数据。

CTRL+C 是中断信号
CTRL+Z 是挂起信号

& 结尾，可以创建后台任务。

# 伪终端

telnet 或者 ssh

# `/proc` 文件系统

虚拟文件系统，提供指向内核的数据结构接口。比如 /proc/1 是进程 1 的运行状态。

# 系统编程概念

# 系统调用

将处理器从用户态切换到内核态，以便 CPU 访问受保护的内核内存
每个系统调用有唯一的标识

例子：

程序调用 C 函数 Wrapper，把 syscall 的编号复制到 eax 里

执行 int0x80 切换到内核态，执行中断矢量的代码，（或者 sysenter)

响应中断，调用 system_call() , in arch/i386.entry.S

在 stack 保存寄存器

查找 sys_call_table , 执行服务例程 ( (arch/x86/kernel/proccess_32.c) )，返回给 system_call()

返回到外壳函数

# 标准 C 语言库函数 glibc

GNU C 是 Linux 上最常用的实现

# 确定系统的 glibc 版本

/lib/libc.so.6

(在自己 linux 上没有成功)：有些 linux 路径不一样，查找方式是，对与 glibc 动态连接的可执行文件用 ldd 程序查找

ldd myprog | grep libc

libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007943ccc00000)

或者在程序里用常量 __GLIBC__, __GLIBC_MINOR__ , or gnu_get_libc_version() 返回指向版本号的指针.

# 处理函数错误

系统调用和库函数有返回值的话一定要检查

syscall 失败会设置 errno 全局变量，在 <errno.h> 有对错误编号的定义。

	cnt = read(fd, buf, numbytes);
	if (cnt == -1) {
	if (errno == EINTER) {
	fprintf(stderr, "read was interrupted by a signal.\n");
	} else {
	//...
	}
	}

如果调用成功 errno 不会重置为 0. perror 可以输出 syscall 的错误信息

	fd = open(pathname, flags, mode);
	if (fd == -1) {
	perror("open")
	exit(EXIT_FAILURE);
	}

# 命令行选项

可以用 getopt() 解析命令行选项。

# 系统数据类型

在 <sys/types.h> 里面

# 文件 IO

标准文件描述符

0 stdin
1 stdout
2 stderr

# 通用 IO

/dev/tty 终端文件
/dev/pts/16 其他终端

# open

flag 有很多，比如 O_RDONLY 是只读

# create

创建新文件的 syscall

# lseek

每打开文件，系统会记录偏移量，以后 read，write 会自动调整

lseek 可以调整文件偏移量

# ioctl

为执行文件和设备操作提供多用途机制

# 深入文件 IO

# 原子操作

syscall 是原子操作，不会被其他进程打断。

# fcntl

对一个打开的文件描述符执行控制操作，可以访问或者修改访问模式

# 文件描述符和打开文件

进程的文件描述符表：对每个进程，内核维护打开文件的文件描述符，flag，句柄应用
系统级打开文件表：内核对所有打开的文件有描述表格
文件系统：文件系统对所有文件建立 i-node 表格，包括文件类型，访问权限，锁的指针，其他属性

# 复制文件描述符

ls -l > output.txt 2>&1

Shell 分析过程：

Token	类型	说明
`ls`	命令	要执行的命令
`-l`	参数	传给 `ls` 的选项
`>`	重定向标记	表示 stdout 重定向
`output.txt`	重定向目标	stdout 重定向到这个文件
`2>&1`	重定向标记	stderr 重定向到 stdout 的位置

2>&1 这里不是传给 ls 的参数，而是 Shell 内部解释后执行的重定向操作，在执行 ls 之前就完成了

# dup

复制打开的文件描述符

# pread, pwrite

和 read,write 类似，但可以在特定位置读写

# readv

readv 是一个比 read 更高效的系统调用，可以一次从文件或 socket 中读取数据到多个缓冲区，而不是多次调用 read 。

# truncate

设置文件大小

# 访问大文件

需要调用 open64() 系统调用

# dev fd 目录

对于每个进程，内核提供特殊目录 /dev/fd/n , n 是 pid

# mkstemp

这个函数用于生成临时文件

# 进程

# 进程内存布局

每个进程分配的内存分成很多部分，称为段 segment

文本段
初始化数据段
未初始化数据段 bss
stack
heap

# 虚拟内存管理

虚拟内存将每个程序使用的内存切割成小型的，固定大小的页 page, 把 RAM 分成许多页帧。任意时刻，程序只有部分页载入内存。这些页构成驻留集 (resident set).

程序未使用的页保存在 swap area，如果进程访问的页不在物理内存里，就发生 page fault，内核挂起进程，从磁盘把页载入内存

内核对那个进村维护一个 page table，描述了每个 page 在虚拟内存地址空间的位置

# argv

linux 可以通过 /proc/PID/cmdline 读取进程的命令参数

# 环境列表

每个进程有一个 environment list , 每个字符串又有一个值。新进程会继承父进村的环境变量值。

	SHELL=/bin/shell
	export SHELL # Put in process's environment list

显示当前环境变量

printenv

C 语言可以用 char **environ 访问环境列表

可以用 putenv, setenv 来修改环境变量

# 长跳转

setjump 和 longjump 可以跳转出函数

# 内存分配

# 堆上分配内存

改变堆的大小： brk 和 sbrk() 系统调用

分配内存： malloc, free

# malloc

扫描之前由 free 释放的列表，找到尺寸要求的空闲块，如果没有的话，调用 brk 申请更多内存

# 能力

超级用户的权限被分成不同的单元，这个单元就是能力。

# 进程和文件的能力

每个进程有 3 个能力集：许可的，有效的，可继承的。

每个文件也有 3 个一样名字的。

许可的：进程可以使用的能力
有效的：用于权限检查的能力
可继承的：执行程序的时候带入这些权限。

Linux

# ressources

# Linux 常用操作

# 用户

# 添加用户

# 加入 sudoer

# sudo 不需要密码

# SSH

# 安装

# 更改默认 shell

# window 设置 ssh alias

# ssh 无密码登录

# APT

# ppa release 问题

# Docker

# 安装

# build

# run

# 检查容器状态

# 运行容器

# 检查网络

# Errors

# VPN 网络配置

# 安装 wireguard

# 生成服务器密钥

# 编辑 wireguard 服务器配置

# 生成客户端公钥

# 检查

# Linux 系统编程手册

# 进程

# 创建进程

# 执行程序

# 进程 ID

# 终止进程

# 进程的用户

# 特权进程

# 能力 Capabilities

# init 进程

# 守护进程

# 环境列表

# 资源限制

# 内存映射

# 静态库和共享库

# 静态库

# 共享库

# 进程间通信

# 信号

# 线程

# 进程组

# 会话

# 伪终端

# /proc 文件系统

# 系统编程概念

# 系统调用

# 标准 C 语言库函数 glibc

# 确定系统的 glibc 版本

# 处理函数错误

# 命令行选项

# 系统数据类型

# 文件 IO

# 通用 IO

# open

# create

# lseek

# ioctl

# 深入文件 IO

# 原子操作

# fcntl

# 文件描述符和打开文件

# 复制文件描述符

# dup

# pread, pwrite

# readv

# truncate

# 访问大文件

# dev fd 目录

# mkstemp

# 进程

# 进程内存布局

# 虚拟内存管理

# argv

# `/proc` 文件系统