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。...而将较低的3G字节（从虚拟地址 0x00000000到0xBFFFFFFF），供各个进程使用，称为“用户空间）。因为每个进程可以通过系统调用进入内核，因此，Linux内核由系统内的所有进程共享。...于是，从具体进程的角度来看，每个进程可以拥有4G字节的虚拟空间。 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。...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？
学习 Linux 时，经常可以看到两个词：User space（用户空间）和Kernel space（内核空间）。...简单说，Kernel space 是 Linux 内核的运行空间，User space 是用户程序的运行空间。为了安全，它们是隔离的，即使用户的程序崩溃了，内核也不受影响。...str="my string"// 用户空间 x=x+2 file.write(str)// 切换到内核空间 y=x+4// 切换回用户空间 上面代码中，第一行和第二行都是简单的赋值运算，在User space...第三行需要写入文件，就要切换到Kernel space，因为用户不能直接写文件，必须通过内核安排。第四行又是赋值运算，就切换回User space。...参考链接：https://drawings.jvns.ca/userspace/ https://www.lifewire.com/linux-top-command-2201163
对于 Linux 来说，通过区分内核空间和用户空间的设计，隔离了操作系统代码(操作系统的代码要比应用程序的代码健壮很多)与应用程序代码。...即便是单个应用程序出现错误也不会影响到操作系统的稳定性，这样其它的程序还可以正常的运行(Linux 可是个多任务系统啊！)。 所以，区分内核空间和用户空间本质上是要提高操作系统的稳定性及可用性。...所以说，Linux 中每个进程有两个栈，分别用于用户态和内核态。 下图简明的描述了用户态与内核态之间的转换： ?...整体结构 接下来我们从内核空间和用户空间的角度看一看整个 Linux 系统的结构。它大体可以分为三个部分，从下往上依次为：硬件 -> 内核空间 -> 用户空间。如下图所示(此图来自互联网)： ?...其实，不光是 Linux，Windows 操作系统的设计也是大同小异。 总结 现代的操作系统大都通过内核空间和用户空间的设计来保护操作系统自身的安全性和稳定性。
为了保护内核的安全，操作系统一般都限制用户进程不能直接操作内核，在32位操作系统总的地址空间4G（2^32 = 4GB），实现这个限制的方式就是操作系统将总的地址空间分为两个部分，对于Linux操作系统...高位的1G空间（0xC000 0000 - 0xFFFF FFFF）分配给内核，称为内核空间，内核程序运行在内核空间，对应的进程就处于内核态（管态）。 2....另外3G空间（0x0000 0000 - 0xBFFF FFFF）分配给用户使用，称为用户空间，用户程序运行在用户空间，对应的进程处于用户态（目态）。...Linux操作系统通过区分内核空间和用户空间的这种设计，将操作系统代码和用户程序代码分开，这样即使在某一个应用程序出错，也不会影响到操作系统，再说，Linux操作系统是多任务系统，其它应用程序不也还能运行...现代操作系统基本上都是分内核空间和用户空间的做法，来保护操作系统自身的安全性和稳定性，这也是区分内核空间和用户空间的本质。 ---- 分享是一种积极的生活态度
来源：阮一峰的网络日志 | 作者：阮一峰 学习 Linux 时，经常可以看到两个词：User space（用户空间）和 Kernel space（内核空间）。...简单说，Kernel space 是 Linux 内核的运行空间，User space 是用户程序的运行空间。为了安全，它们是隔离的，即使用户的程序崩溃了，内核也不受影响。...涛声依旧注：虚拟内存被操作系统划分成两块：内核空间和用户空间，内核空间是内核代码运行的地方，用户空间是用户程序代码运行的地方。当进程运行在内核空间时就处于内核态，当进程运行在用户空间时就处于用户态。...涛声依旧注：通过系统接口，进程可以从用户空间切换到内核空间。...str = "my string" // 用户空间 x = x + 2 file.write(str) // 切换到内核空间 y = x + 4 // 切换回用户空间 上面代码中，第一行和第二行都是简单的赋值运算
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。.../组件相关联，如NETLINK_ROUTE用于获取和设置路由与链路信息、NETLINK_KOBJECT_UEVENT用于内核向用户空间的udev进程发送通知等。...) ② 用户空间可使用标准的BSD socket接口(但netlink并没有屏蔽掉协议包的构造与解析过程，推荐使用libnl等第三方库) ③ 在内核空间使用专用的内核API接口 ④ 支持多播(因此支持“...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。
The simple answer to that is, "Kernel Developers do not put blind faith in anyth...
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...分为三个层次 : 硬件层面 : 包括 CPU , 物理内存 , 磁盘 , 外部设备 等硬件 ; 内核空间 : 这就是 Linux 内核的核心 , 如 : Arch 抽象层 , 设备管理抽象层 , 内存管理..., 中断管理 , 进程调度 , 文件系统管理 , USB / PCI 总线设备 , 设备驱动 ( 字符设备 / 网络设备 / 块设备 / KVM ) , 系统调用层 ; 用户空间 : C 语言库 ,...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
针对 Linux 操作系统而言，最高的 1G 字节(从虚拟地址 0xC0000000 到 0xFFFFFFFF)由内核使用，称为内核空间。...对于 Linux 来说，通过区分内核空间和用户空间的设计，隔离了操作系统代码(操作系统的代码要比应用程序的代码健壮很多)与应用程序代码。...即便是单个应用程序出现错误也不会影响到操作系统的稳定性，这样其它的程序还可以正常的运行(Linux 可是个多任务系统啊！)。 「所以，区分内核空间和用户空间本质上是要提高操作系统的稳定性及可用性。」...所以说，Linux 中每个进程有两个栈，分别用于用户态和内核态。...整体结构 接下来我们从内核空间和用户空间的角度看一看整个 Linux 系统的结构。它大体可以分为三个部分，从下往上依次为：硬件 -> 内核空间 -> 用户空间。
文章目录 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU 硬件 ) 二、Linux 内核架构层次 三、Linux 系统调用接口 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU...硬件 ) ---- 内存管理架构 由 3 部分组成 : ① 用户空间 : 在 " 用户空间 " 中 , 使用 malloc 函数 申请 " 堆内存 " , 使用 free 函数 释放 " 堆内存..." ; ② 内核空间 : Linux 内核启动后 , 一直 驻留在内存 中 , 应用程序 不能 读写 内核空间数据 , 不能直接调用 内核源码 中的函数 ; 只能通过 " 系统调用 " 间接调用 内核函数...调用 物理内存 实现 内存管理 ; ③ IPC 跨进程通信 ④ VFS 虚拟文件系统 ⑤ 网络管理 : 内核 调用 网络接口 , 实现 网络管理 ; " 设备管理 " 对用户是透明的 , 用户不直到...Linux 内核是如何管理设备的 , 系统调用接口没有关于 " 设备管理 " 的调用接口 ;
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。...，然后进入3GB-4GB中的内核地址空间去执行这些代码完成操作，完成后，切换回Ring3，回到用户态。...这样，用户态的程序就不能 随意操作内核地址空间，具有一定的安全保护作用。...而系统调用的机制其核心还是使用了操作系统为用户特别开放的一个中断来实现，例如Linux的int 80h中断。 b.
尽管每个进程独立拥有3GB的可访问地址空间，但是这些资源都是内核开出的空头支票，也就是说进程手握着和自己相关的一个个虚拟内存区域(vma)，但是这些虚拟内存区域并不会在创建的时候就和物理页框挂钩，由于程序的局部性原理...，程序在一定时间内所访问的内存往往是有限的，因此内核只会在进程确确实实需要访问物理内存时才会将相应的虚拟内存区域与物理内存进行关联(为相应的地址分配页表项，并将页表项映射到物理内存)，也就是说这种缺页异常是正常的...，而第一种缺页异常是不正常的，内核要采取各种可行的手段将这种异常带来的破坏减到最小。...缺页异常的处理函数为do_page_fault()，该函数是和体系结构相关的一个函数，缺页异常的来源可分为两种，一种是内核空间(访问了线性地址空间的第4个GB)，一种是用户空间(访问了线性地址空间的0~...3GB)，以X86架构为例，先来看内核空间异常的处理。
16M，修改内核代码，可以扩大到28M https://patchwork.kernel.org/project/linux-arm-kernel/patch/002001cf07a1$fd4bdc10...新的内核引入module PLT(Procedure Link Table)机制，让模块加载使用vmalloc空间的方法，解决模块空间不够用的问题。...变更履历 内核版本4.5.0支持arm64undefinedhttps://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit...id=fd045f6cd98ec4953147b318418bd45e441e52a3 内核版本4.8.0导入armundefinedhttps://git.kernel.org/pub/scm/linux.../linux.git/commit/?
启动时间的优化，分为两大部分，分别是内核部分和用户空间两大部分。...在紧接着free_initmem()下面，是init进程的启动，作为用户空间的起点。内核的终点和用户空间的起点基本上可以任务无缝衔接。...用户空间的起点是init进程，所以将内核空间的终点放在启动init进程之前。 这样就可以清晰看到initcall在整个内核初始化中的位置。...2.4.2 用户空间进程启动分析 下图可以分为5部分： 头信息：包含内核uname信息，内核command line。主要从header中获取。...Linux的启动从进入内核那一刻开始，到用户空间达到可用状态。 这个可用状态定义可能不一致，有的是进入shell，有的是弹出登陆框。但只要有一个固定的终点，就有了优化目标。
文章目录 一、Linux 内核地址空间布局简介 二、Linux 内核地址空间布局 图示 一、Linux 内核地址空间布局简介 ---- " Linux 内核地址空间布局 " 对应代码在 Linux 内核源码的...linux-4.12\arch\arm64\include\asm\memory.h#66 位置 ; /* * PAGE_OFFSET - the virtual address of the start...TASK_UNMAPPED_BASE (PAGE_ALIGN(TASK_SIZE / 4)) #define KERNEL_START _text #define KERNEL_END _end 二、Linux...内核地址空间布局 图示 ----
文章目录 一、虚拟地址空间布局架构 二、用户虚拟地址空间划分 一、虚拟地址空间布局架构 ---- 在 64 位的 Linux 操作系统中 , " ARM64 架构 " 并 不支持 64 位的虚拟地址..., 最大只支持 48 位的虚拟地址 , 64 位地址太大 , 并不需要那么大的内存空间 ; " ARM64 架构 " 中 , Linux 系统的 " 内核虚拟地址 “ 与 ” 用户虚拟地址 "...是等同的 ; 用户虚拟地址 : 0x 0000 0000 0000 0000 ~ 0x 0000 FFFF FFFF FFFF , 48 位有效地址 ; 内核虚拟地址 : 0x FFFF 0000...0000 0000 ~ 0x FFFF FFFF FFFF FFFF , 48 位有效地址 ; 二、用户虚拟地址空间划分 ---- Linux 操作系统 进程 的 " 用户虚拟空间 " 起始地址...内核源码的 LINUX-4.12\arch\arm64\include\asm\memory.h#86 中 , 定义了 TASK_SIZE 与 TASK_SIZE_64 宏 ; VA_BITS 是编译内核时
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...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...1 个 4 GB 大小的空间 , Linux 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 2 GB ; 虚拟地址的必要性 : 代码编译完成之后 , 地址是分配好的 , 都是从 0 地址开始计数的 , 因此如果要保证程序的运行
继续我们的命名空间系列文章，本文看一下用户命名空间，大部分实现于 Linux 3.8。（剩余的工作是 XFS 和其它文件系统中的一些改动；后者合并于 3.9）。用户命名空间与用户和组 ID 相映射。...这意味着一个进程在某个用户命名空间内的用户和组 ID 可以与用户命名空间外的不同。...自 Linux 3.8 开始（不像用来创建其它类型的命名空间的标志），创建一个用户命名空间并不需要特权。在接下来的例子中，所有的用户命名空间都被 ID 为 1000 的非特权用户创建。...最后一点是，命名空间可以嵌套；也就是说，每个用户命名空间（最初的用户命名空间除外）都有一个父用户命名空间，并且可以有 0 个或多个子用户命名空间。...注意，同一个命令在另一个用户命名空间中执行时输出不同，因为内核根据从文件中读取的用户命名空间来生成 ID-outside-ns 值。
文章目录 一、用户空间内存管理 ( malloc / free / ptmalloc / jemalloc / tcmalloc ) 二、内核空间内存管理 1、内核内存管理系统调用 ( sys_brk...| sys_mmap | sys_munmap ) 2、sys_brk、sys_mmap 系统调用 一、用户空间内存管理 ( malloc / free / ptmalloc / jemalloc /...内核 提供的 brk / mmap 系统调用接口 , 以 " 内存页 “ 为单位 , 申请内存 , 然后将申请的内存 分成 ” 内存块 “ 分配给 用户空间 的 ” 应用程序 " 二、内核空间内存管理...---- 1、内核内存管理系统调用 ( sys_brk | sys_mmap | sys_munmap ) 在 " 内核空间 " 中 , 调用 Linux 内核中的 sys_brk / sys_mmap...“ 分配 / 释放 ” 虚拟内存页 " ; 2、sys_brk、sys_mmap 系统调用 可参考 【Linux 内核 内存管理】Linux 内核堆内存管理 ② ( 动态分配堆内存方式 | brk 系统调用
在Linux地址下，这种地址叫做 虚拟地址 我们在用C/C++语言所看到的地址，全部都是虚拟地址！物理地址，用户一概看不到，由OS统一管理 OS必须负责将 虚拟地址 转化成 物理地址 。...分页和虚拟地址空间 地址空间的本质就是内核中的一个结构体对象，子进程会把父进程的很多内核数据结构全拷贝一份（浅拷贝），当子进程尝试对变量进行修改时，我在物理内存重新开辟一块空间，新的物理地址放到页表当中...内核区 在用户模式和内核模式的系统中，内核区是专门为操作系统内核保留的地址空间。这部分通常包含内核代码和数据，是保护模式下不允许用户程序访问的。...程序内部使用的地址都是基于虚拟地址空间，页表负责将这些地址实时映射到实际的物理内存地址，为程序的正确执行提供支撑 03.Linux2.6内核进程调度队列 前面提到的nice值范围在[-20,19]...在 Linux 2.6 内核中，进程调度得到了很大的改进，以提高系统的效率、响应性和可扩展性。
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