Набор патчей Grsecurity

Grsecurity представляет собой обширный набор патчей для ядра Linux, целью которых является улучшение безопасности системы через реализацию разнообразных механизмов защиты.

Эти механизмы включают в себя:
1. Улучшенное управление доступом и аудит с использованием Role-Based Access Control (RBAC).
2. Предотвращение переполнения буфера и других распространенных атак на память.
3. Защита от подделки адресов возврата и других методов контроля исполнения кода.
4. Усиленная рандомизация адресного пространства процессов (ASLR), делающая предсказание адресов в памяти более сложным для атакующих.

Патч PaX

PaX является частью Grsecurity, фокусируясь на защите памяти и предотвращении выполнения кода в не предназначенных для этого областях памяти.

Основные функции PaX включают:
1. Невыполнимые части памяти, предотвращающие выполнение кода в стеке, куче и других сегментах памяти, где это не предусмотрено.
2. Улучшенную реализацию ASLR, рандомизирующую расположение ключевых структур данных в памяти для усложнения атак.
3. Ограничения на изменение прав доступа к страницам памяти, что затрудняет ряд эксплуатаций уязвимостей.

Патч Budget Fair Queueing

BFQ — это алгоритм планирования ввода/вывода для Linux, разработанный для обеспечения высокой производительности и справедливого распределения пропускной способности диска между всеми процессами. В отличие от других планировщиков, BFQ стремится обеспечить сбалансированную производительность для разнообразных сценариев использования, от настольных систем до серверов.

Основные характеристики:
1. Справедливость: BFQ гарантирует справедливое распределение пропускной способности I/O между всеми активными процессами, предотвращая доминирование одного процесса над другими.
2. Адаптивность: Алгоритм адаптируется к различным типам нагрузки, оптимизируя производительность как для случайного, так и для последовательного доступа к диску.
3. Минимизация задержек: разработан специально для сокращения времени отклика системы, что крайне важно для настольных систем, где важна быстрая отзывчивость приложений и пользовательского интерфейса.
4. Поддержка устройств с разной производительностью: BFQ хорошо работает как с традиционными жёсткими дисками (HDD), так и с твердотельными накопителями (SSD), адаптируясь к их характеристикам.

Общие системные переменные:

$SHELL: Оболочка, используемая текущим процессом.
$HOME: Домашний каталог текущего пользователя.
$PATH: Список каталогов, в которых оболочка ищет исполняемые файлы.
$USER: Имя текущего пользователя.
$UID: Идентификатор пользователя (UID) текущего пользователя.
$PWD: Текущий рабочий каталог.
$HOSTNAME: Имя хоста системы.
$TERM: Тип терминала, используемого текущим процессом.
$LANG: Языковые настройки системы.
$LC_ALL: Настройки локали для всех категорий.

Переменные окружения, связанные с оболочкой:

$PS1: Строка приглашения оболочки.
$PS2: Строка продолжения оболочки.
$IFS: Внутренний разделитель полей, используемый оболочкой для разделения слов в строке.
$CDPATH: Список каталогов, в которых оболочка выполняет команду cd.
$EDITOR: Редактор, используемый оболочкой по умолчанию.
$PAGER: Программа просмотра, используемая оболочкой по умолчанию.

Переменные окружения, связанные с командами:

$0: Имя текущей команды.
$1, $2, ...: Аргументы, переданные текущей команде.
$#: Количество аргументов, переданных текущей команде.
$?: Код выхода последней выполненной команды.

Переменные окружения, связанные с процессами:

$PPID: Идентификатор родительского процесса.
$PID: Идентификатор текущего процесса.
$PPWD: Текущий рабочий каталог родительского процесса.

Переменные окружения, связанные с системой:

$OSTYPE: Тип операционной системы.
$ARCH: Архитектура процессора.
$KERNELRELEASE: Версия ядра.
$VERSION: Версия дистрибутива Linux.

Пользовательские переменные окружения:

*Пользователи могут создавать свои собственные переменные окружения, используя команду export.
Например: export MY_VARIABLE=value

Pacman - менеджер пакетов, используемый в дистрибутивах Linux на основе Arch, таких как Arch Linux, Manjaro и EndeavourOS.

Устанавливаем:

Обновляем индекс пакетов:

sudo pacman -Sy

Устанавливаем Pacman:

sudo pacman -S pacman

Используем Pacman:

Установка пакета:

sudo pacman -S <имя_пакета>

Обновление пакета:

sudo pacman -Syu <имя_пакета>

Удаление пакета:

sudo pacman -R <имя_пакета>

Поиск пакета:

pacman -Ss <имя_пакета>

Просмотр информации о пакете:

pacman -Si <имя_пакета>

Советы:

- Для установки нескольких пакетов одновременно используйте команду pacman -S <имя_пакета1> <имя_пакета2> ....

- Чтобы обновить все пакеты в вашей системе, используйте команду sudo pacman -Syu.

- Используйте флаг -noconfirm, чтобы пропустить запросы на подтверждение при установке или удалении пакетов.

- Репозиторий Arch User Repository (AUR) предоставляет доступ к дополнительным пакетам, которые не включены в официальные репозитории. Чтобы включить AUR, добавьте следующее в ваш файл /etc/pacman.conf:

[aur]
SigLevel = Optional TrustAll
Server = https://aur.archlinux.org/$repo

Принцип работы патча Budget Fair Queueing

Этот патч касается планировщика ввода-вывода и направлен на улучшение производительности системы при работе с диском, особенно в средах с высокой нагрузкой.

BFQ вводит понятие "бюджета" для каждого процесса, выполняющего операции ввода/вывода. Бюджет определяет количество операций ввода/вывода или объём данных, который процесс может использовать, прежде чем управление будет передано другому процессу.

Это обеспечивает равномерное и справедливое распределение доступа к ресурсам диска между всеми процессами, предотвращая ситуации, когда один процесс может заблокировать доступ к диску для других.

top и htop - две популярные утилиты командной строки в Linux для мониторинга производительности системы.

Их основные отличия:

Интерфейс
• top: Текстовый интерфейс с ограниченными возможностями навигации.
• htop: Интерактивный интерфейс с возможностью использования мыши, прокрутки и сортировки.

Информация о системе
• top: Отображает основную информацию о системе, такую как использование ЦП, памяти, своп и процессов.
• htop: Предоставляет более подробную информацию, включая использование диска, сетевой трафик, температуру ЦП и многое другое.

Управление процессами
• top: Позволяет убивать процессы, изменять их приоритет и просматривать подробную информацию о них.
• htop: Предлагает более расширенные возможности управления процессами, такие как древовидный вид, фильтрация и поиск.

Настраиваемость
• top: Имеет ограниченные возможности настройки.
• htop: Высоко настраиваемый, позволяет изменять цвета, столбцы и горячие клавиши.

Другие функции
• top: Может отображать графики использования ресурсов.
• htop: Имеет встроенный просмотрщик файлов, монитор сети и другие полезные функции.

Ресурсоемкость
• top: Более легкий и потребляет меньше ресурсов.
• htop: Более ресурсоемкий, но предлагает более богатый набор функций.

Настройка и использование патча Budget Fair Queueing

BFQ - алгоритм планирования ввода-вывода, направленный на улучшение производительности системы.

BFQ доступен в ядрах Linux начиная с версии 4.12. Для его использования необходимо выбрать BFQ как планировщик ввода/вывода для конкретного устройства хранения. Это можно сделать через файловую систему /sys или при помощи утилиты tuned в дистрибутивах, поддерживающих её.

Выбор планировщика может зависеть от конкретных задач, но особенно рекомендуется для настольных систем, где важна отзывчивость пользовательского интерфейса в условиях высокой нагрузки на систему ввода/вывода.

Также может быть полезен на серверах или в системах реального времени, где требуется гарантировать определённый уровень производительности для каждого процесса.

Набор патчей Preempt-RT (Real-Time Patch)

Preempt-RT - набор патчей для ядра Linux, предназначенный для улучшения его real-time характеристик. Цель этих патчей — сделать поведение Linux более предсказуемым и уменьшить задержки, что критически важно для приложений реального времени, требующих строгого соблюдения временных ограничений.

Основные аспекты:
1. Полное вытеснение ядра (Full Preemption): Ядро Linux становится полностью вытесняемым, что означает, что большинство задач ядра могут быть прерваны в любой момент времени для обработки более приоритетных задач. Это сокращает максимальные задержки, улучшая общую отзывчивость системы.
2. Высокая гранулярность блокировок (High-Resolution Timers): Улучшает точность таймеров, позволяя приложениям реального времени эффективнее управлять временем и событиями.
3. Приоритетные инверсии блокировок: Preempt-RT внедряет механизмы для борьбы с приоритетными инверсиями, когда низкоприоритетные задачи блокируют ресурсы, необходимые высокоприоритетным задачам, через использование протоколов наследования приоритетов.

Патчи для поддержки USB4

Поддержка USB4 в ядре Linux была значительно расширена благодаря ряду патчей, начиная примерно с версии ядра 5.6, выпущенной в марте 2020 года.

USB4 — это новейший стандарт интерфейса USB.

Его основные характеристики и возможности USB4:

1. Скорость передачи данных: USB4 поддерживает скорости до 40 Гбит/с, что позволяет быстро передавать большие объемы данных и эффективно работать с внешними устройствами хранения и видеоустройствами высокого разрешения.
2. Совместимость с Thunderbolt 3: USB4 основан на технологии Thunderbolt 3, что обеспечивает высокий уровень совместимости между устройствами и возможность использования высокоскоростных соединений и док-станций.
3. Поддержка нескольких протоколов: Стандарт позволяет одновременно использовать несколько типов данных и видеопротоколов через один и тот же кабель, что упрощает подключение и уменьшает количество необходимых кабелей.
4. Питание и зарядка: USB4 продолжает поддерживать стандарт USB Power Delivery (USB PD) для питания и зарядки устройств с высокой мощностью через USB.

Оптимизация производительности системы

Tuned — системная утилита, которая позволяет автоматически настраивать и оптимизировать системные параметры в зависимости от выбранного профиля. Каждый профиль оптимизирует системные параметры для максимальной эффективности в соответствующей области.

Чтобы активировать профиль в Tuned, можно использовать команду:
tuned-adm profile <имя_профиля>

Для просмотра списка доступных профилей:
tuned-adm list

Чтобы вернуться к профилю по умолчанию или отключить все текущие настройки:
tuned-adm off

Одной из ключевых особенностей Tuned является способность оптимизировать энергопотребление, что особенно важно для ноутбуков и мобильных устройств. Это может включать в себя динамическую регулировку яркости экрана, управление питанием процессора и жестких дисков.

Мониторинг ресурсов

btop++ является преемником популярного монитора системы htop, предоставляя более продвинутый и визуально привлекательный интерфейс для мониторинга ресурсов системы.

Основные характеристики:

1. Интерактивный пользовательский интерфейс: Графически богатый и интерактивный интерфейс в стиле консоли, который можно настраивать с помощью тем.

2. Мониторинг процессора: Отображение загрузки каждого ядра, температур (если доступно), а также общей статистики использования процессора.

3. Мониторинг памяти и свопа: Графики использования оперативной памяти и области подкачки (swap) с детализацией занятых и свободных объемов.

4. Мониторинг дисков: Информация о чтении/записи данных на дисках, а также общее использование дискового пространства.

5. Мониторинг сети: Статистика входящего и исходящего трафика, включая скорость передачи данных.

6. Управление процессами: Возможность просмотра и управления процессами, включая завершение задач.

7. Настройки и темы: Поддержка настраиваемых тем и конфигураций для персонализации внешнего вида и поведения монитора.

Анализ дискового пространства

dust — утилита командной строки, созданная как более интуитивная альтернатива традиционной команде du (disk usage). Она предназначена для анализа использования дискового пространства и помогает выявлять каталоги и файлы, занимающие наибольший объем на диске.

Установка: dust может быть не доступен напрямую через стандартные репозитории, но его можно установить через cargo:
cargo install du-dust

Использование:
Чтобы отобразить дерево каталогов с указанием размера каждого каталога и файла, начиная с самых "тяжелых":
dust

ограничить количество уровней дерева каталогов в выводе, используйте опцию -d (или --depth):
dust -d 2

Чтобы исключить один или несколько каталогов из анализа, используйте опцию -X (или --ignore-directory):
dust -X node_modules

Альтернатива классической команде find

Команда fd — это простой, быстрый и удобный инструмент для поиска файлов в файловой системе.

Примеры использования:
1. Базовый поиск файла по имени:
fd pattern
Это команда найдет все файлы в текущем каталоге и подкаталогах, имена которых соответствуют шаблону pattern.

2. Поиск с использованием регулярных выражений:
fd -e txt '^foo.*bar$'
Здесь fd будет искать файлы с расширением .txt, имена которых начинаются на foo и заканчиваются на bar.

3. Игнорирование файлов .gitignore:
По умолчанию fd игнорирует файлы, указанные в .gitignore. Чтобы отключить это поведение, используйте флаг --no-ignore:
fd pattern --no-ignore

4. Поиск в определённом каталоге:
fd pattern /path/to/directory
Эта команда заставит fd искать файлы, соответствующие шаблону pattern, в указанном каталоге и его подкаталогах.

Мультиплексор терминала Zellij

Zellij — мультиплексор терминала с расширенной поддержкой работы с вкладками и панелями, написанный на языке Rust. Этот инструмент предназначен для повышения производительности и улучшения организации рабочего пространства в командной строке.

Zellij обеспечивает эффективное управление несколькими терминальными сессиями в одном окне терминала, позволяя пользователям разделять окно на несколько панелей и вкладок, между которыми можно легко переключаться.

Установка Zellij на Debian/Ubuntu:
curl -sSL https://github.com/zellij-org/zellij/releases/latest/download/zellij-x86_64-unknown-linux-musl.tar.gz | sudo tar xz -C /usr/local/bin

Чтобы начать работу с Zellij, просто запустите его в терминале:
zellij

Можено создавать новые панели, разделять их и переключаться между вкладками, используя горячие клавиши. Для получения справки по горячим клавишам нажмите Ctrl+G в Zellij.

Установка Qt 5 в Linux

Qt — это мощный кросс-платформенный инструментарий для разработки приложений с графическим интерфейсом пользователя.

Для Ubuntu и подобных дистрибутивов используйте apt:
sudo apt update
sudo apt install qt5-default
Эта команда установит базовый пакет Qt 5, включая основные библиотеки и компиляторы.

В Fedora используйте dnf для установки:
sudo dnf install qt5-qtbase-devel

В Arch Linux и его производных используйте pacman:
sudo pacman -S qt5-base

Для openSUSE используйте zypper:
sudo zypper install libqt5-qtbase-devel

Кое-что про файлы

• Linux поддерживает длинные имена файлов с пробелами, знаками пунктуации и все такое ... но, не используйте их в именах, кроме точки, дефиса и подчеркивания. Потом не раз скажете себе спасибо за это.

• Файлы, имена которых начинаются с точки, считаются скрытыми. Это означает, что команда ls не будет выводить их, если не вызвать ее с параметром: ls -a.
Когда создается учетная запись пользователя в его домашний каталог помещается несколько скрытых файлов, где хранятся различные настройки учетной записи.
Кроме того, некоторые приложения помещают в домашний каталог свои скрытые файлы с настройками.

• В Linux в отличии от Win, файлы с именами File и file — это разные файлы.

• В Linux не поддерживается понятие «расширения файла». Вы можете давать своим файлам любые имена. Тип и/или назначение файла определяется другими средствами.
Но некоторые прикладные программы все же используют их для этой цели.

Узнаем, как завершилась последняя команда — успешно или нет?

Можно получить статус завершения последней команды из переменной среды '$?', в ней хранится код завершения. Например:

ls -l /var/
echo $?
0

или

ls -l /var/wwer
echo $?
2

Код завершения 0 означает что команда выполнена успешно, любое отличное от нуля число свидетельствует об ошибке.

Сетевые интерфейсы

У каждого сетевого интерфейса есть свое имя, в таких случаях, сразу понимаем с каким соединением имеет дело.

Часто используемые:

lo - Интерфейс обратной петли. Является виртуальным, который ваш компьютер использует для связи с самим собой. Используется в основном для диагностики и устранения неполадок, а также для подключения к серверам, работающим на локальной машине.
 
eth(ens) - Сетевой интерфейс Ethernet

ppp - Соединение РРР (Point-to-Point) 

wlan - Беспроводной сетевой интерфейс 

tr - Сетевой интерфейс Token Ring 

Интерфейсы создаются автоматически для каждого обнаруженного сетевого устройства при загрузке ядра ОС.
Каждый интерфейс характеризуется определёнными параметрами, необходимыми для обеспечения его нормального функционирования, и в частности для сетевого обмена данными по протоколу IP.

Файлы конфигурации Linux

Представляет собой локальный файл, который управляет работой программы, утилиты или процесса. 

Файлы конфигурации Linux содержат настройки и инструкции для различных систем, утилит, приложений и процессов. 

Часто это текстовые файлы, которые содержат имя переменной (имя параметра), за которым следует ее значение, команды или инструкции. 

В разных дистрибутивах Linux не только используются разные файлы конфигурации Linux, но и соглашения об именах среди администраторов Linux не идентичны. Иногда файлы конфигурации упоминаются только по имени файла, но также на них можно ссылаться с расширением файла .conf.