雕刻在NT内核中的LINUS故事

在这个奇妙且变化迅速的时代,一切皆有可能发生。曾经,微软linux视为威胁,试图将其扼杀于襁褓之中。然而,时代变迁,微软摇身一变,成为了linux foundation的铂金级别会员

根据Linux Foundation的官方文件,铂金会员是该组织的最高级别,每年的会费为50万美元。(https://www.php.cn/link/45d7b08e7df25c39795b6d0b7cb71ebe)

铂金级别的会员可以在Linux Foundation的董事会中拥有一个席位,参与决策。

从技术角度来看,Windows 10引入的WSL(Windows Subsystem for Linux)值得我们关注和思考。简单来说,WSL允许Windows用户在Windows上运行Linux,并直接执行原生二进制文件,无需重新编译。

对于从未使用过WSL的朋友,我强烈推荐你尝试一下。如果你使用的是Windows 10,开启WSL只需三步:

以管理员身份打开PowerShell窗口,执行

Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Windows-Subsystem-Linux

,然后重启计算机。打开Windows Store(终于找到它的用途了),搜索WSL,选择你喜欢的Linux发行版进行安装。

雕刻在NT内核中的LINUS故事

安装速度非常快,比在虚拟机中安装要快得多。例如,选择Ubuntu,下载和安装只需几分钟。

雕刻在NT内核中的LINUS故事

安装完成后,你就可以享受Linux的便捷了,安装gcc、gdb等工具只需一两条命令。

虽然WSL名为“Windows Subsystem for Linux”,但实际上它并不是使用Linux内核,而是运行Linux应用。WSL让Linux应用可以在NT内核上运行,无需重新编译,实现了二进制兼容。

有了WSL,NT内核上可以同时运行Windows和Linux程序,它们可以访问相同的文件系统,进行通信和协作。

雕刻在NT内核中的LINUS故事

有人可能会质疑,Linux应用如何能在NT内核上运行?这确实不简单,但微软通过投入时间和金钱做到了。

启用WSL后,Windows会加载一个名为LxCore的驱动模块:

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SystemRootsystem32driversLXCORE.SYS

某种程度上,这可以被视为微软版本的Linux内核。

让我们通过一个例子来加深理解。我们之前提到过Linux内核中的SYSC_reboot函数,这是reboot API对应的系统服务。更有趣的是,这个函数中包含了Linus Torvalds的生日和他的三个女儿的生日。

在LxCore中,我们也可以找到这组神秘的数字,通过反汇编LxpSyscall_REBOOT函数,可以看到:

雕刻在NT内核中的LINUS故事

反汇编结果较长,上图展示了最关键的部分。你可以看到四条比较指令,第一条检查cmd是否为“FEEL DEAD”,第二条检查Magic1是否为Linus的生日1969/12/28,后三条分别检查三个女儿的生日。

因此,Linus的家庭故事也被雕刻在了Windows操作系统中,这可能是Linus当初编写这段代码时未曾预料到的。

雕刻在NT内核中的LINUS故事

上图展示了调用LxpSyscall_REBOOT函数的场景。从#05栈帧开始的下半部分对应应用程序的栈,目前WinDBG还不能回溯出其中的函数名称,但计划中已准备了一个名为PicoWalkUserStack的函数来处理这个问题。

由此可见,WSL并没有使用真正的Linux内核,而是克隆了一份。从狭义上讲,Linux指的是Linux内核,而Linux上的许多应用来自GNU或其他来源。

从软件生态和产业的角度来看,内核本身并不创造价值,真正有价值的是应用程序。WSL让有价值的Linux应用程序可以在Windows上运行,为Linux应用提供了一个新的运行环境。从这个角度看,WSL与Linux内核存在竞争关系。因此,Linux与微软的关系变得非常微妙,可能是并肩前进、互利双赢,也可能是貌合神离、与狼共舞?这个奇妙的世界,一切皆有可能。

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