iOS架构-内核开发

这篇博客的内容学习《OS X 与 IOS内核编程》。书上有些已经过时的指导。可以参考我这个。

1.创建

  • 开发环境:Xcode Version 8.2 (8C38)
  • 新建项目:Generic Kernel Extention
  • 测试代码:
#include <mach/mach_types.h>
#include <libkern/libkern.h>
kern_return_t HelloWorld_start(kmod_info_t * ki, void *d);
kern_return_t HelloWorld_stop(kmod_info_t *ki, void *d);
kern_return_t HelloWorld_start(kmod_info_t * ki, void *d)
{
    printf("--------------------");
    printf("Hello World\n");
    printf("--------------------");
    return KERN_SUCCESS;
}
kern_return_t HelloWorld_stop(kmod_info_t *ki, void *d)
{
    printf("*********************");
    printf("Goodbey World\n");
    printf("*********************");
    return KERN_SUCCESS;
}

编写内核与平时用于应用程序的API不同,printf()等函数也是这样.内核并不把用户控件的头文件<Stdio.h>包括在内.而是由自己的printf实现.在<libkern/libkern.h>头文件中声明.如果你试图在内核工程中包含<Stdio.h>,编译器将报告无法找到包括的头文件.

  • 修改Info.plist,在OSBundleLibraries下面添加如下项:
    com.apple.kpi.libkern String 16.3.0


    库标识符.png

在本例中,有了前缀com.apple我们可以将该库看做苹果提供的标准库


#######PS: 16.3.0是Mac OS X的内核版本,而不是Mac OS X的版本.你也可以通在Terminal中输入uname -r命令.查看你机器上的内核版本


查看内核版本.png

成功编译工程之后,Xcode将创建一个名为HelloWorld.kext的内核扩展.


内核扩展.png

先把这个内核扩展拷贝到桌面.
查看这个内核的基本信息 ls -l


查看内核信息.png
对于安全性,因为内核扩展授予了与核心操作系统代码相同的高级权限,
所以内核扩展程序只可以由以管理员权限访问系统的用户进行安装或者加载.
更进一步的安全措施是,系统对内核扩展程序包的权限要求非常严格,
它将拒绝加载还没有满足这些要求的内核扩展,特别是一下情况:
* KEXT程序包以及包含的所有文件和文件夹都必须由root用户(即用户id是0)所有
* KEXT程序包以及包含的所有文件和文件夹都必须由wheel(即组id是0)所有;
* KEXT程序包以及包含的任何目录的权限掩码都必须是0755(rwxr-xr-x)
* KEXT程序包中的所有文件的权限掩码都必须是0644(rw-r--r--)

所以加载内核前还要对内核做处理
修改Kext的组:


修改KEXT组.png

接下来

将HelloWorld.kext拷贝到/System/Library/Extensions中

1.png

终端执行代码 : (先cd到/System/Library/Extensions的位置)

加载内核:sudo kextload HelloWorld.kext
移除内核:sudo kextunload HelloWorld.kext

先加载内核:

直接加载会遇到的问题是: 10.11以后,无法使用未签名的第三方驱动.报错信息如下:

/System/Library/Extensions/HelloWorld.kext failed to load - (libkern/kext) not loadable (reason unspecified); check the system/kernel logs for errors or try kextutil(8).

以前的解决: Try enabling unsigned kext loading: sudo nvram kext-dev-mode=1 and reboot(重启电脑). 这个方法已经失效了

官方解释

第三方驱动签名.png

也就是在OS X EL Capitan之后,kext-dev-mode这种方式已经无效了.所以这里面可以了解到,问题是,kext需要签名.

如何签名

签名.png

你可以创建一个未签名的kext用于内部测试加载,但是你需要禁用系统的完整性保护(SIP : System Integrity Protection).查看Configuring System Integrity Protection获取更多信息

你也可以使用已经签名的kext,但是这个签名的生成需要一些开发者证书,更多信息查看https://developer.apple.com/contact/kext

用第一种方法:(因为我只测试练习用,证书方面就不详细列出)

先查看SIP的状态: enble ? disable?


SIP_Status.png

因为我这里是已经修改过了,所以为disable.如果是没有修改过的是enable的.

修改操作:

  • 1.重启电脑,重启过程中一直按着command + R 直到进入startup界面
  • 打开Terminal输入csrutil disable


    修改SIP.png
  • 完成后重启就可以了

接下来

开机后重新打开Terminal,重新加载和移除内核:

  • 加载内核:sudo kextload HelloWorld.kext
  • 移除内核:sudo kextunload HelloWorld.kext

这个时候就不会报错了.加载成功后输入kextstat查看.内容会有好多,直接拉到最下面看最新加入的一条就可以了.


查看KEXT.png

最后,查看结果

查看输出,在Sierra中看内核日志与以前版本不同,以前的都知道从控制台看kernel.log,但是不能使用Console.app了,因为根本找不到kernel.log,要输入以下命令:
log show --predicate "processID == 0" --start 2017-2-14 --debug |grep HelloWorld

输出结果.png
PS : 注意修改写时间就好了.
PS : 前面的3条HelloWorld,Goodbey World,HelloWorld是上一次(十几分钟前)测试遗留.可以忽略.
PS : 就看 --- 和 *** 的输出内容就可以了

写在最后 :

这篇文章只研究了这本书的第一章,在研究后续内容的时候,可能因为操作不当,生成一些其他内核文件,扰乱了苹果自身系统的内核文件内容的读取.

所以最后导致,电脑开不了机!!!!!开不了机!!!!!.

所以,后面的内容放弃研究了.......同时,要是你看到,也最好注意下自己的操作是否是正确.最好也备份一下.

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,126评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,254评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,445评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,185评论 1 278
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,178评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,970评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,276评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,927评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,400评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,883评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,997评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,646评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,213评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,204评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,423评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,423评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,722评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容