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linux 内核态与用户态_linux内核态和用户态通信

2/用户态->内核态 在linux中，用户对设备的操作往往被抽象为对文件的操作。利用这一特性，可以通过注册和实现伪字符设备到内核，来实现用户进程和内核空间的交互。...因此，可以在内核态将要输出的信息写入文件，写入后用户态程序直接读取文件就可以完成从内核空间向用户空间的数据传递。...4/内核态用户态 proc文件系统，是当前内核或内核模块，和用户交互的主要方式，它通过将虚拟的文件系统挂载在/proc下，利用虚拟文件读写在用户和内核态间传递信息。...向内核中注册/proc下文件的调用是create_proc_entry 5/内核态用户态 netlink是一种特殊的socket，用于用户态与内核态的双向通讯。...在用户态中，netlink的使用与标准的socket API相同，在内核态，则需要使用专门的API。

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内核态与用户态_linux内核态和用户态通信

每个进程都有其自身的页面目录PGD，Linux将该目录的指针存放在与进程对应的内存结构task_struct.(struct mm_struct)mm->pgd中。...可以看出Linux系统中每个进程的页面目录的第二部分是相同的，所以从进程的角度来看，每个进程有4G字节的虚拟空间，较低的3G字节是自己的用户空间，最高的1G字节则为与所有进程以及内核共享的系统空间。...*进程从用户态进入内核态不会引起CR3的改变但会引起堆栈的改变 5.8 Linux 系统中堆栈的使用方法 本节内容概要描述了Linux内核从开机引导到系统正常运行过程中对堆栈的使用方式。...这部分内容的说明与内核代码关系比较密切，可以先跳过。在开始阅读相应代码时再回来仔细研究。 Linux 0.12系统中共使用了4种堆栈。...5.8.3 任务内核态堆栈与用户态堆栈之间的切换 在Linux 0.12系统中，所有中断服务程序都属于内核代码。

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    Linux用户空间与内核空间通信(Netlink通信机制)

    一，什么是Netlink通信机制 Netlink是linux提供的用于内核和用户态进程之间的通信方式。但是注意虽然Netlink主要用于用户空间和内核空间的通信，但是也能用于用户空间的两个进程通信。...一般来说用户空间和内核空间的通信方式有三种：/proc、ioctl、Netlink。而前两种都是单向的，但是Netlink可以实现双工通信。...从事十年嵌入式转内核开发(23K到45K),给兄弟们的一些建议 腾讯T6-9首发“Linux内核源码嵌入式开发进阶笔记”，差距不止一点点哦 netlink具有以下特点： ① 支持全双工、异步通信(当然同步也支持...总线”式通信，可实现消息订阅) ⑤ 在内核端可用于进程上下文与中断上下文 二，用户态数据结构 首先看一下几个重要的数据结构的关系： 1.struct msghdr msghdr这个结构在socket变成中就会用到...前面我们也说过，Netlink不仅可以实现用户-内核空间的通信还可使现实用户空间两个进程之间，或内核空间两个进程之间的通信。该属性为0时一般指内核。

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    Linux用户态与内核态通信的几种方式

    本文首发于我的公众号 Linux云计算网络 Linux 用户态和内核态由于 CPU 权限的限制，通信并不像想象中的使用进程间通信方式那么简单，今天这篇文章就来看看 Linux 用户态和内核态究竟有哪些通信方式...我们平常在写代码时，一般是在用户空间，通过系统调用函数来访问内核空间，这是最常用的一种用户态和内核态通信的方式。...sysfs sysfs 是 Linux 2.6 才引入的一种虚拟文件系统，它的做法也是通过文件 /sys 来完成用户态和内核的通信。...netlink netlink 是 Linux 用户态与内核态通信最常用的一种方式。Linux kernel 2.6.14 版本才开始支持。...总结 Linux 用户态和内核态通信主要的四种方式，其中 netlink 和 procfs 是最常见的方式。 ----

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    Linux探秘之用户态与内核态

    一、 Unix/Linux的体系架构 　　如上图所示，从宏观上来看，Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态（或者用户空间和内核）。...简单说就是有多大能力做多大的事，与系统相关的一些特别关键的操作必须由最高特权的程序来完成。...Intel的X86架构的CPU提供了0到3四个特权级，数字越小，特权越高，Linux操作系统中主要采用了0和3两个特权级，分别对应的就是内核态和用户态。...注意：系统调用的本质其实也是中断，相对于外围设备的硬中断，这种中断称为软中断，这是操作系统为用户特别开放的一种中断，如Linux int 80h中断。...三、总结 　　本文仅是从宏观的角度去理解Linux用户态和内核态的设计，并没有去深究它们的具体实现方式。从实现上来看，必须要考虑到的一点我想就是性能问题，因为用户态和内核态之间的切换也会消耗大量资源。

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    Linux探秘之用户态与内核态

    Unix/Linux的体系架构 如上图所示，从宏观上来看，Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态（或者用户空间和内核）。...简单说就是有多大能力做多大的事，与系统相关的一些特别关键的操作必须由最高特权的程序来完成。...Intel的X86架构的CPU提供了0到3四个特权级，数字越小，特权越高，Linux操作系统中主要采用了0和3两个特权级，分别对应的就是内核态和用户态。...注意：系统调用的本质其实也是中断，相对于外围设备的硬中断，这种中断称为软中断，这是操作系统为用户特别开放的一种中断，如Linux int 80h中断。...最后总结 本文仅是从宏观的角度去理解Linux用户态和内核态的设计，并没有去深究它们的具体实现方式。从实现上来看，必须要考虑到的一点我想就是性能问题，因为用户态和内核态之间的切换也会消耗大量资源。

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    Linux内核编程--进程通信信号

    这一篇有区别于上一篇的“信号量”机制哈 平台的手机版对排版的支持有限，建议用电脑打开此文章 一，Linux信号的概念： 信号是 Linux 进程间通信的最古老的方式。...二，Linux信号的特点： 1.信号是异步的，进程不需要等待信号的到来，也不需要有获得信号的操作，而是在进程内部设置与信号对应的处理函数，有信号到达的时候，系统异步触发对应的处理函数。...在Linux终端上敲“Ctrl+c”，就产生一个“中断”，相当于产生一个信号，接着就会处理这个“中断任务”（默认的处理方式为结束掉当前进程） 2.信号可以直接进行用户空间进程和内核空间进程的交互，内核进程可以利用它来通知用户空间进程发生了哪些系统事件...SIGCHLD， Linux中当子进程结束时，子进程并未被完全销毁，因为父进程还要用它的信息。...1) 产生 a) 当用户按某些终端键时，将产生信号。

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    【Linux 内核】Linux 内核体系架构 ( 硬件层面 | 内核空间 | 用户空间 | 内核态与用户态切换 | 系统调用 | 体系结构抽象层 )

    文章目录 一、Linux 内核体系架构 二、内核态与用户态切换 ( 系统调用层 ) 三、体系结构抽象层 一、Linux 内核体系架构 ---- Linux 内核最初的源码不足一万行 , 当前的 Linux...应用程序进程 , 虚拟机 等 ; 二、内核态与用户态切换 ( 系统调用层 ) ---- Linux 内核 实现 内核态 和 用户态 , 使用到了 ring0 和 ring3 两种模式 , ring0...是 内核态 , ring3 是 用户态 ; 软件抽象层作用 : Linux 内核中 , 使用 软件抽象层 在 内核态 ( ring0 ) 和 用户态 ( ring3 ) 之间进行切换 ; 软件抽象层 又称为...系统调用层 ( System Call ) ; 每种处理器体系结构 都提供了 实现 用户态 与 内核态 之间切换的 特殊指令 , Linux 内核也利用了该特殊指令 , 进行了用户态 与 内核态 的切换...进行 抽象 与 隔离 , 为不同的体系结构 , 提供了统一的接口 ; 如 : Linux 内核中 , 将与体系结构相关的代码 , 都放在 arch 目录下的不同的体系结构对应的目录中 , 如下图所示

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    linux中用户态和内核态是什么_用户态内核

    内核态： 操作系统在内核态运行——运行操作系统程序 用户态： 应用程序只能在用户态运行——运行用户程序 当一个进程在执行用户自己的代码时处于用户运行态（用户态），此时特权级最低，为3级，...是普通的用户进程运行的特权级，大部分用户直接面对的程序都是运行在用户态。...Ring3状态不能访问Ring0的地址空间，包括代码和数据；当一个进程因为系统调用陷入内核代码中执行时处于内核运行态（内核态），此时特权级最高，为0级。...执行的内核代码会使用当前进程的内核栈，每个进程都有自己的内核栈。 版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。

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    驱动通信：通过PIPE管道与内核层通信

    在本人前一篇博文《驱动开发：通过ReadFile与内核层通信》详细介绍了如何使用应用层ReadFile系列函数实现内核通信，本篇将继续延申这个知识点，介绍利用PIPE命名管道实现应用层与内核层之间的多次通信方法...在Windows编程中，数据重定向需要用到管道PIPE，管道是一种用于在进程间共享数据的机制，通常由两端组成，数据从一端流入则必须从令一端流出，也就是一读一写，利用这种机制即可实现进程间直接通信。...管道的本质其实是一段共享内存区域，多数情况下管道是用于应用层之间的数据交换的，其实驱动中依然可以使用命名管道实现应用层与内核层的直接通信。 那么如何在内核中创建一个管道？...接下来就是如何将数据发送给应用层的问题，发送问题可以调用ZwWriteFile这个内核函数，如下我们实现的效果是将一个char类型的字符串传输给应用层。...buffer_data char* buffer = (char*)malloc(size); memcpy(buffer, buffer_tmp, size); printf("内核层数据

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    【Binder 机制】进程通信 | 用户空间与内核空间 | MMU 与虚拟内存地址

    文章目录 一、进程通信 二、用户空间与内核空间 三、MMU 与虚拟内存地址 一、进程通信 ---- 进程隔离概念 : 系统中的进程存在 " 进程隔离 " , 出于对进程运行的保护 , 两个进程的内存是隔离的..., 并且不允许进行直接通信 ; 内核自带通信机制 : 内核提供了 pipe 管道 , socket 等通信机制 , 可以进行跨进程通信 ; Binder 机制 : Android 中的进程间的通信 ,...是通过 " Binder " 机制 完成的 ; Binder 机制不是内核自带的机制 , 而是 Android 可以动态进行 Binder 注册 , 然后进程间通过 Binder 进行通信 ; 二、用户空间与内核空间...---- 系统中的内存分为 2 部分 , 用户空间 和 内核空间 , 内核空间一般是运行操作系统 , 用户空间一般运行应用 ; 操作 内核空间 时的状态称为 " 内核态 " ; 操作 用户空间 时的状态称为...系统内核空间占 1 GB , 用户空间 3 GB ; 0 ~ 3 GB 是用户空间地址 , 3 ~ 4 是内核空间地址 ; Windows 系统内核空间占 2 GB , 用户空间

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    linux之用户空间和内核空间

    linux驱动程序一般工作在内核空间，但也可以工作在用户空间。下面我们将详细解析，什么是内核空间，什么是用户空间，以及如何判断他们。...Linux简化了分段机制，使得虚拟地址与线性地址总是一致，因此，Linux的虚拟地址空间也为0～4G。Linux内核将这4G字节的空间分为两部分。...Linux使用两级保护机制：0级供内核使用，3级供用户程序使用。从图中可以看出（这里无法表示图），每个进程有各自的私有用户空间（0～3G），这个空间对系统中的其他进程是不可见的。...对内核空间来说，其地址映射是很简单的线性映射，0xC0000000就是物理地址与线性地址之间的位移量，在Linux代码中就叫做PAGE_OFFSET。 内核空间和用户空间之间如何进行通讯？...内核空间和用户空间一般通过系统调用进行通信。 如何判断一个驱动是用户模式驱动还是内核模式驱动？ 判断的标准是什么？

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    理解Linux用户态和内核态

    Linux整体架构图 我们先来看一张Linux整体架构图。...为什么要区分用户态与内核态？ 在CPU的所有指令中，有一些指令是非常危险的，如果错用，将导致整个系统崩溃。比如：清内存、设置时钟等。...Linux使用了Ring3级别运行用户态，Ring0作为 内核态，没有使用Ring1和Ring2。Ring3状态不能访问Ring0的地址空间，包括代码和数据。...Linux进程的4GB地址空间，3G-4G部分大家是共享的，是内核态的地址空间，这里存放在整个内核的代码和所有的内核模块，以及内核所维护的数据。...外设中断： 当外围设备完成用户请求的操作后，会向CPU发出相应的中断信号，这时CPU会暂停执行下一条即将要执行的指令转而去执行与中断信号对应的处理程序，如果先前执行的指令是用户态下的程序，那么这个转换的过程自然也就发生了由用户态到内核态的切换

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    linux内核态和用户态小结

    每个进程都有自己的内核栈。 当进程执行用户自己的代码时，则称其处于用户态。即此时处理器在特权级最低的用户代码中运行。当正在执行用户程序而突然中断时，此时用户程序也可以象征性地处于进程的内核态。...内核态与用户态是操作系统的两种运行级别，跟intel cpu没有必然联系，intel cpu提供Ring0-Ring3三种级别运行模式，Ring0级别最高，Ring3级别最低。...Linux使用了Ring3级别运行用户态。Ring0作为内核态，没有使用Ring1和Ring2。Ring3不能访问Ring0的地址空间，包括代码和数量。...Linux进程的4GB空间，3G-4G部分大家是共享的，是内核态的地址空间，这里存放在整个内核代码和所有的内核模块，以及内核所维护的数据。...这样，用户态的程序就不能随意操作1内核地址空间，具有一定的安全保护作用 二 用户态和内核态的转换的3种方式 1.系统调用 这是用户进程主动要求切换到内核态的一种方式，用户进程通过系统调用申请操作系统提供的服务程序完成工作

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    【Linux】Linux内核编译与入门

    Linux内核介绍 Linux内核是一种开源操作系统内核，它是基于Unix系列操作系统的设计思想和原则。...总体来说，Linux内核是一个高度可定制的、功能丰富的、稳定的操作系统内核，其开放源代码和广泛的社区支持使其成为开发者和用户的首选之一。 2....Linux内核编译 首先准备一台Linux机器，查看内核版本：uname -r 根据获取的linux kernel版本，在www.kernel.org上面下载合适的kernel版本。...Linux内核使用 内核目录如下： 可以基于此学习Linux驱动开发、应用开发等，还可以在新内核的基础上进行裁剪等操作。...Linux 系统管理员技能：熟悉 2.Linux 操作系统的基本命令行和文件系统，了解如何管理用户帐户和权限，如何安装软件包等。

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    驱动开发：通过Async反向与内核通信

    在前几篇文章中给大家具体解释了驱动与应用层之间正向通信的一些经典案例，本章将继续学习驱动通信，不过这次我们学习的是通过运用Async异步模式实现的反向通信，反向通信机制在开发中时常被用到，例如一个杀毒软件如果监控到有异常进程运行或有异常注册表被改写后...，该驱动需要主动的通知应用层进程让其知道，这就需要用到驱动反向通信的相关知识点，如下将循序渐进的实现一个反向通信案例。...在开始学习Async反向通信之前先来研究一个Sync正向通信案例，不论是正向反向通信其在通信模式上与《驱动开发：通过ReadFile与内核层通信》所介绍的通信模式基本一致，都是通过ReadFile触发驱动中的...唯一的区别是在传输数据时使用了MmGetSystemAddressForMdl方式，它将给定MDL描述的物理页面映射到系统空间，并调用RtlCopyMemory()将全局字符串复制到这个空间内，这样客户端就可以循环读取内核传出的数据...，异步模式虽然同样使用ReadFile实现通信，但在通信中引入了Event事件通知机制，这也是异步与同步最大的区别所在，用户层可以分别创建多个Event事件，等待内核依次做出相应并最终一并返回。

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    驱动开发：通过ReadFile与内核层通信

    驱动与应用程序的通信是非常有必要的，内核中执行代码后需要将其动态显示给应用层，但驱动程序与应用层毕竟不在一个地址空间内，为了实现内核与应用层数据交互则必须有通信的方法，微软为我们提供了三种通信方式，如下先来介绍通过...缓冲区方式读写(DO_BUFFERED_IO) 直接方式读写(DO_DIRECT_IO) 其他方式读写 而通过ReadFile,WriteFile系列函数实现的通信机制则属于缓冲区通信模式，在该模式下操作系统会将应用层中的数据复制到内核中...引言： 对于读取请求I/O管理器分配一个与用户模式的缓冲区大小相同的系统缓冲区SystemBuffer，当完成请求时I/O管理器将驱动程序已经提供的数据从系统缓冲区复制到用户缓冲区。...对于写入请求，会分配一个系统缓冲区并将SystemBuffer设置为地址，用户缓冲区的内容会被复制到系统缓冲区，但是不设置UserBuffer缓冲。...我们首先从内核中读出前五个字节并放入缓冲区内，输出该缓冲区内的数据，然后在调用写入，将hello lyshark写回到内核里里面，这段代码可以这样来写。

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    linux内核设计与实现

    调度算法 3.1 概述 linux调度程序定义与kernel/sched.c 2.5版本内核重写调度算法，和以前版本区别很大，实现以下目标 充分实现O（1）调度，不管多少进程或什么输入，每个算法能在恒定时间内完成...用户抢占：内核返回用户空间时，如果need_reshed被设置，导致调用schedule，会选择一个更合适的进程执行的情况 用户抢占在以下情况时发生： 从系统调用返回用户空间 从中断处理程序返回用户空间...系统调用处理程序 用户程序不能直接调用内核函数，以防止内核空间安全失控。而是通过中断通知内核，让内核代表程序去执行 触发软中断前，将调用号装入eax寄存器 ?...返回值通过eax寄存器返回 内核空间和用户空间数据拷贝函数：copy_to_user，copy_from_user 3....order) void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order) void free_page(unsigned int order) // 与用户空间的

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