Add Linux kernel part

content/secu_systeme/4_noyau/index.md

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+title: "Sécurité système : passage dans le noyau"
+date: 2023-11-16
+tags: ["Linux", "noyau"]
+categories: ["Sécurité système", "Cours"]
+mathjax: true
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+
+Lors du cours sécurité logicielles, nous voulions devenir `root`, maintenant
+nous voulons aller dans le noyau! Sur notre machine cible, nous devons donc
+devenir `root` si noue ne le sommes pas déjà et ensuite **devenir invisible**.
+
+Les objectifs de cette partie du cours sont :
+
+ * Avoir une vision globale de l'architecture du noyau;
+ * Comprendre ses mécanismes de protections;
+ * Comprendre les mécanismes de transmissions de données;
+ * Comprendre les mécanismes fournis par le noyau aux utilisateurs pour leurs
+   protection.
+
+## Le noyau
+
+Commençons par regarder l'organisation de son code source, voici les dossiers
+les plus importants:
+
+ * `include/`: les fichiers d'entêtes (`.h`), par exempel celle pour `printk()`;
+ * `lib/`: les différentes bibliothèques comme par exemple les calculs de CRC ou
+   les algorithmes de chiffement.
+ * `arch/`: les codes spécifiques aux architectures spécifiques (`x86`, `x86_54`
+   `AARCH64`)
+ * `init/`: le code relatif à l'initialisation du noyau (le code lancé dès le
+   démarrage)
+ * `kernel/`: fourre-tout non lié au matériel, 
+   [les signaux]({{<ref "progsys/4_les-signaux/index.md">}}) par exemple;
+ * `mm/`: tout ce qui est relatif à la gestion de la mémoire comme les accès,
+   les permissions, la swap etc.
+ * `block/`: code relatif aux périphérique de type *block* (stockage);
+ * `fs`: code relatif aux systèmes de fichiers;
+ * `net`: code relatif à la gestion du réseau;
+ * `sound`: code relatif à la gestion du son;
+ * `drivers/`: tous les pilotes non présent dans les 4 catégories ci-dessus.
+   C'est ici la partie la plus importante, mais aussi celle avec le
+   plus de bugs[^bugs];
+
+## Le passage en mode noyau
+
+Lors d'un appel système, nous passons de l'autre côté de la barrière : du mode
+utilisateur nous passons en mode noyau. `malloc()` par exemple fait appel à
+`sbrk` côté noyau (comme appel système). Les différents composants su mode noyau
+sont:
+
+ * L'ordonanceur (*scheduler*);
+ * Le hestionnaire de memoire (*memory managment*);
+ * Les pilotes (*drivers*);
+ * VFS pour Virtual Files System: c'est un composant central du noyau
+   (n'oublions pas la philosophie Unix : *tout est fichiers*). VFS accède
+   ensuite à *BlkDev* ou *NetDev* (mais aussi dans le *MemoryManager*).
+
+## Les points d'entrées
+
+ Le noyau comporte plusieurs point d'entrées:
+
+ * Demarrage du noyau: `start_kernel` lorsque le bootloadeur du matériel passe
+   la main au noyau;
+ * Les appels système, comme par exemple `sys_open`, `sys_read` etc.
+ * Les appels au *VFS*, comme `vfs_read` ou `vfs_open`... *VFS* utilise aussi un
+   cache en mémoire;
+ * Les systèmes de fichiers comme `ext2_file_read_iter`. Nous verrons en TD 
+   `unlock_ioctl`, véritable couteau suisse non factorisé pour certaines
+   actions sur les systèmes de fichiers.
+ * Les sockets (réseau ou non) avec entre autres `inet_accept`, `inet_sendmsg`
+
+ ## Objets du noyau
+
+Le code source de *Linux* est écrit en C orienté objets (`structs`) :
+
+```c
+// fichier
+struct file * f
+
+// répertoire
+struct dentry * d
+
+// socket
+struct socket * s
+
+// répertoire ouvert
+struct dir_context * d
+
+// inode
+struct inode * i
+
+// buffer réseau
+struct sk_buf * n
+```
+
+Toutes ces structures peuvent pointer les unes les autres, voir se contenir (il
+est possible de trouver les conteneurs avec `container_of`).
+
+
+[^bugs]: On parle bien ici en proportion du nombre de lignes de code