/dev/random和/dev/urandom是linux上的隨機(jī)數(shù)生成器，是個(gè)字符設(shè)備，為系統(tǒng)提供隨機(jī)數(shù)。隨機(jī)數(shù)主要應(yīng)用在加密方面，沒(méi)有加密的操作都是可預(yù)測(cè)且不安全的。

linux上隨機(jī)數(shù)的生成原理

linux上隨機(jī)數(shù)的生成原理是將系統(tǒng)的中斷信息收集起來(lái)放入熵池中，通過(guò)算法生成更多無(wú)序的數(shù)據(jù)，有了大量的無(wú)序數(shù)據(jù)之后，每次獲取隨機(jī)數(shù)，就會(huì)從池子中讀取指定的字節(jié)序列，而這些字節(jié)序列就是生成器生成的隨機(jī)數(shù)。

linux開(kāi)機(jī)時(shí)就會(huì)伴隨著random設(shè)備的初始化，一般我們經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)這兩條log：

random: crng init done，

random: 7 urandom warning(s) missed due to ratelimiting，

這說(shuō)明隨機(jī)數(shù)已經(jīng)初始化完成，可以隨時(shí)請(qǐng)求使用。但是在某些時(shí)候會(huì)卡在這個(gè)log很長(zhǎng)時(shí)間，這是因?yàn)樵陂_(kāi)機(jī)時(shí)系統(tǒng)中斷不夠或程序運(yùn)行時(shí)熵不足，生成隨機(jī)數(shù)非常緩慢，導(dǎo)致阻塞，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)法開(kāi)機(jī)、app無(wú)法正常運(yùn)行等一系列bug。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以移植一個(gè)工具對(duì)熵池進(jìn)行補(bǔ)熵，這樣隨機(jī)數(shù)生成器就會(huì)快速生成隨機(jī)數(shù)，解決阻塞導(dǎo)致的一系列問(wèn)題。

解決方案

解決這個(gè)問(wèn)題的工具有很多，這里我們選用移植haveged工具，并使用啟揚(yáng)IAC-IMX8MM-kit開(kāi)發(fā)板展示具體操作過(guò)程。

移植haveged-1.9.3

首先source我們的sdk開(kāi)發(fā)環(huán)境，然后進(jìn)入到源碼內(nèi)，通過(guò)configure配置makfile文件，命令如下：

./configure --host=aarch64-poky-linux --prefix=/home/ylook/haveged

配置完成后執(zhí)行make && make install命令，會(huì)在/home/ylook/haveged目錄下生成編譯完成后的二進(jìn)制文件以及相關(guān)庫(kù)文件，如下圖所示：

（注：筆者路徑有所不同，根據(jù)環(huán)境自行更改即可）

注意：

為防止錯(cuò)誤，可以使用file命令檢查二進(jìn)制文件架構(gòu)，保證為aarch64架構(gòu)即可。

將編譯出來(lái)的二進(jìn)制文件拷貝到板子的/usr/bin/目錄，庫(kù)文件拷貝到/usr/lib/目錄，執(zhí)行haveged --h命令，如下圖所示：

這里就相當(dāng)于我們已經(jīng)把板子里的環(huán)境配置好了，為了能夠開(kāi)機(jī)就使用該工具生成熵，所以我們需要在開(kāi)機(jī)進(jìn)程中將該工具設(shè)置為自動(dòng)運(yùn)行。

因?yàn)閱P(yáng)i.MX8M Mini開(kāi)發(fā)板上使用systemed工具配置相關(guān)服務(wù)，所以我們需要寫(xiě)一個(gè)service，然后讓它開(kāi)機(jī)運(yùn)行，具體service如下：

使用systemctl enable haveged之后重啟就會(huì)生效，可從開(kāi)機(jī)log中看出，如圖所示，在很早之前初始化就已經(jīng)完成了。

也可以使用命令cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail，查看當(dāng)前熵值，在沒(méi)有haveged之前該值只有幾十幾百，而開(kāi)啟之后有幾千。

這樣，就完美解決了隨機(jī)數(shù)生成過(guò)慢導(dǎo)致系統(tǒng)阻塞的問(wèn)題。