内核空间读写用户空间的数据是通过以下两个函数完成的: copy_from_user() 将数据从用户空间拷贝到内核空间。 copy_to_user() 将数据从内核空间拷贝到用户空间。...回想在用户空间的时候tr.data.ptr.buffer是指向我们要传输的数据的。...所以这里可以看到这个copy_from_user()的操作就是把发起方用户空间的数据直接拷贝到了接收方内核的内存映射中。 这就是所谓“一次拷贝”的关键点。...copy_to_user(ptr, &tr, sizeof(tr)); } 这里我们遇到了第一个copy_to_user()调用，这是把tr给拷贝到接收方的用户空间的IPCThreadState.mIn...在此之前把内核映射的数据地址指针转换为用户空间的指针赋值给tr.data.ptr.buffer。
在DPDK使用环境中，物理网卡收到的报文不再进入内核协议栈，而是直接到达DPDK应用。但是在有些场景中，用户希望把报文（如控制报文）再次发送至内核协议栈进行处理。...报文从用户空间再次进入内核的过程在DPDK中称为exception path。...DPDK支持几种方式让用户空间的报文重新进入内核协议栈： 1.TAP/TUN设备 可以使用内核提供的TAP/TUN设备，这种设备的使用需要使用系统调用，并涉及到copy_to_user()和copy_from_user...正如DPDK官方所讲，使用DPDK KNI的好处是： 比现有的Linux TUN / TAP（通过消除系统调用和copy_to_user（）/ copy_from_user（）操作）。...从DPDK收到的包进入到virtio-user，通过vhost-kthread进入到tap设备，tap设备支持内核协议栈。从而实现了用户态和内核态的数据交互。
为了保护用户进程不能直接操作内核，保证内核的安全，操作系统从逻辑上将虚拟空间划分为用户空间和内核空间。...Linux 操作系统将最高的1GB字节供内核使用，称为内核空间，较低的3GB 字节供各进程使用，称为用户空间。 系统调用 用户空间需要访问内核空间，就需要借助系统调用来实现。...进程A和进程B的用户空间可以通过如下系统函数和内核空间进行交互。 copy_from_user：将用户空间的数据拷贝到内核空间。 copy_to_user：将内核空间的数据拷贝到用户空间。...同样的，接收进程在接收数据时在自己的用户空间开辟一块内存缓存区，然后内核程序调用 copy_to_user() 函数将数据从内核缓存区拷贝到接收进程。...发送方进程通过copy_from_user()函数将数据拷贝 到内核中的内核缓存区，由于内核缓存区和接收进程的用户空间存在内存映射，因此也就相当于把数据发送到了接收进程的用户空间，这样便完成了一次进程间的通信
简单的说，用户空间是用户程序运行的空间，而内核空间就是内核运行的空间了。...但是接着又来了一个问题：为了保证安全性，用户空间和内核空间也是隔离的。那么如何把数据从发送方的用户空间传到内核空间呢？ 针对这个问题提供了系统调用来解决，可以让用户程序调用内核资源。...至此，关于 IPC 我们有了一个大概的实现方案：A 进程的数据通过系统调用把数据传输到内核空间（即copy_from_user），内核空间再利用系统调用把数据传输到 B 进程（即 copy_to_user...然后 Binder 驱动通知 Server 解包； 收到 Binder 驱动的通知后，Server 进程从线程池中取出线程，进行数据解包并调用相关的目标方法，最后将方法执行的返回值写入到内存中； 又因为之前做了内存映射...将返回值发送到自己的用户空间中。
DMA 等方式拷贝到内核开辟的缓冲区；2）数据从内核缓冲区复制到用户态缓冲区；3）write 将数据从用户态缓冲区复制到内核协议栈开辟的 socket 缓冲区；4）数据从 socket 缓冲区通过 DMA...这种方法借助硬件的帮助，在数据从内核缓冲区到 socket 缓冲区这一步操作上，并不是拷贝数据，而是拷贝缓冲区描述符，待完成后，DMA 引擎直接将数据从内核缓冲区拷贝到协议引擎中去，避免了最后一次拷贝。...2）只适用于将数据从文件拷贝到套接字上。 方法五：splice splice 去掉 sendfile 的使用范围限制，可以用于任意两个文件描述符中传输数据。...缺陷： 需要 MMU 的支持，MMU 需要知道进程地址空间中哪些页面是只读的，当需要往这些页面写数据时，发出一个异常给操作系统内核，内核会分配新的存储空间来供写入的需求。...在 Netmap 框架下，内核拥有数据包池，发送环\接收环上的数据包不需要动态申请，有数据到达网卡时，当有数据到达后，直接从数据包池中取出一个数据包，然后将数据放入此数据包中，再将数据包的描述符放入接收环中
如果映射到进程C和进程B的内存相应范围内没有数据，进程C 中的内存错误（这个内存错误可能是用户空间产生也可能是由于用户空间访问内核空间，比如通过copy_from_user()函数）将会导致ecryptfs...copy_from_user() 和 copy_to_user() 直接读写内核数据。...这些空洞足够用来存放从SRACK_END_MAIC到flags的所有数据。这一点可以通过一个安全递归和一个内核调试模块来实现，这个内核调试模块将栈中的所有空洞标绿便于观察： ?...但如果我们直接返回到用户空间， addr_limit 将保持 KERNEL_DS 。...这个函数可以使用管道向任意内核地址写数据，因为 copy_to_user()中的地址检查已经失效。
进程 ; System Server 注册服务时 , 会执行 service_manager.c 中的方法 ; 二、系统服务主函数 ---- service_manager.c 从 int main(...---- 在 方法中 , 调用了 2 个重要的方法 , copy_from_user(&bwr, ubuf, sizeof(bwr)) 从用户空间的进程缓冲区中读取到内核空间缓冲区 , copy_to_user...(ubuf, &bwr, sizeof(bwr)) 从内核空间写出到用户空间进程中 ; 如果写出的数据大于 0 , 则调用 binder_thread_write 方法 ; 如果读取的数据大于 0...= sizeof(struct binder_write_read)) { ret = -EINVAL; goto out; } // 从用户空间的进程缓冲区中读取到内核空间缓冲区 if...u64)bwr.write_consumed, (u64)bwr.write_size, (u64)bwr.read_consumed, (u64)bwr.read_size); // 从内核空间写出到用户空间进程中
通常的做法是，发送方将准备好的数据存放在缓存区中，调用API通过系统调用进入内核中。内核服务程序在内核空间分配内存，将数据从发送方缓存区复制到内核缓存区中。...接收方读数据时也要提供一块缓存区，内核将数据从内核缓存区拷贝到接收方提供的缓存区中并唤醒接收线程，完成一次数据发送。...在数据从发送方向接收方拷贝时，驱动会根据发送数据包的大小，使用最佳匹配算法从缓存池中找到一块大小合适的空间，将数据从发送缓存区复制过来。...在效率上，由于mmap()分配的内存是映射在接收方用户空间里的，所有总体效果就相当于对有效负荷数据做了一次从发送方用户空间到接收方用户空间的直接数据拷贝，省去了内核中暂存这个步骤，提升了一倍的性能。...顺便再提一点，Linux内核实际上没有从一个用户空间到另一个用户空间直接拷贝的函数，需要先用copy_from_user()拷贝到内核空间，再用copy_to_user()拷贝到另一个用户空间。
理论上说，内核空间可以直接使用用户空间传过来的指针，即使要做数据拷贝的动作，也可以直接使用memcpy()，事实上在没有MMU的体系架构上，copy_{to,from}_user()最终的实现就是利用了...如果从用户空间copy数据到内核空间，用户空间地址to及to加上copy的字节长度n必须位于用户空间地址空间。 如果从内核空间copy数据到用户空间，当然也需要检查地址的合法性。...原因可能是用户空间和内核空间数据交互上容易引入安全问题，所以我们就不让内核空间轻易访问用户空间，如果非要这么做，就必须通过特定的接口关闭PAN。...另一方面，PAN功能可以更加规范化内核态和用户态数据交互的接口使用。在使能PAN功能的情况下，可以迫使内核或者驱动开发者使用copy_{to,from}_user()等安全接口，提升系统的安全性。...在用户空间和内核空间数据交互上，我们必须使用类似copy_{to,from}_user()的接口。为什么类似呢？
对于正常的编译, __user没有效果, 但是它可被外部检查软件使用来找出对用户空间地址的错误使用.既然是用户空间的指针，那么他就不能被内核直接解引用，理由有下 用户空间指针当运行于内核模式可能根本是无效的...可能没有那个地址的映射, 或者它可能指向一些其他的随机数据. 用户空间内存是分页的, 在做系统调用时这个内存可能没有在 RAM 中....既然如此，就不能直接使用用户空间的指针，这时还需要能够从用户空间获取信息以完成工作，为安全起见必须使用内核提供的函数来完成这一任务，其中两个常用的读写函数原型如下： 使用这两个函数修改设备文件操作的...从系统的角度来说，内核模块工作在内核模式，而用户程序工作在用户模式，即内核在ring0,用户程序在ring3。...因为内核模块具有很高的特权级，因此不能直接访问用户空间的数据，以防止恶意用户程序对系统造成损害。
用户态的特权级别低，因此进程在用户态下不经过系统调用是无法主动访问内核空间中的数据的，这样用户无法随意进入所有进程共享的内核空间，起到了保护的作用。接下来介绍用户态和内核态。...若一个进程在执行用户自己的代码时处于用户态，比如open函数，它运行在用户空间，当前的进程就处于用户态。...函数运行在内核空间，当前的进程由用户态切换到内核态，代码如下所示。...return ret; } 以上代码中，注释1处的copy_from_user函数用于将用户空间数据ubuf复制出来并保存到内核数据bwr（binder_write_read结构体）中。...注释4处通过copyto_user函数将内核空间数据bwr复制到用户空间。 （完）
此时处理器处于特权级最高的（0级）内核代码中执行。当进程处于内核态时，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。...系统调用主要通过如下两个函数来实现： copy_from_user() //将数据从用户空间拷贝到内核空间 copy_to_user() //将数据从内核空间拷贝到用户空间 Linux 下的传统 IPC...以及内核中数据接收缓存区和接收进程用户空间地址的映射关系； 3.发送方进程通过系统调用 copy_from_user() 将数据 copy 到内核中的内核缓存区，由于内核缓存区和接收进程的用户空间存在内存映射...当Client端与Server端发送数据时，Client（作为数据发送端）先从自己的进程空间把IPC通信数据copy_from_user拷贝到内核空间，而Server端（作为数据接收端）与内核共享数据，...对于进程和内核虚拟地址映射到同一个物理内存的操作是发生在数据接收端，而数据发送端还是需要将用户态的数据复制到内核态。
# 正文 用户空间的每个函数（用于使用设备或者文件的），在内核空间中都有一个对应的功能相似并且可将内核的信息向用户空间传递的函数。 下表为几种设备驱动事件和它们在内核和用户空间对应的接口函数。...这个函数工作在内核空间，用于为该驱动程序的缓冲区分配内存。 * 它和我们熟悉的malloc函数很相似。 * 最后，如果注册主设备号或者分配内存失败，模块将退出。...* 参数4：f_pos，表示从哪里开始读取该设备文件 * * 本例中，memory_read函数通过copy_to_user函数从驱动的缓冲区memory_buffer向用户空间传送一个简单的字节。...*/ /** * 和用户空间里写文件的fwrite对应，内核空间里时write * write时file_operations的成员，本例中对应memory_write函数 * 函数参数和read类似...* 本例中函数copy_from_user从用户空间传送到内核空间 */ ssize_t memory_write(struct file *filp, const char __user *buf,
在文件 I/O 中，ioctl 扮演着重要角色，本文将以驱动开发为侧重点，从用户空间到内核空间纵向分析 ioctl 函数。 2....用户空间 ioctl #include int ioctl(int fd, int cmd, ...) ; 参数 描述 fd 文件描述符 cmd 交互协议，设备驱动将根据...cmd 执行对应操作 … 可变参数arg，依赖 cmd 指定长度以及类型 ioctl() 函数执行成功时返回 0，失败则返回 -1 并设置全局变量 errorno 值，因此在用户空间使用 ioctl...（1）ioctl-test.h，用户空间和内核空间共用的头文件，包含 ioctl 命令及相关宏定义，可以理解为一份 “协议” 文件，代码如下： // ioctl-test.h #ifndef __IOCTL_TEST_H...__ #define __IOCTL_TEST_H__ #include // 内核空间 #include // 用户空间 /* 定义设备类型
在文件 I/O 中，ioctl 扮演着重要角色，本文将以驱动开发为侧重点，从用户空间到内核空间纵向分析 ioctl 函数。 2....用户空间 ioctl #include int ioctl(int fd, int cmd, ...) ; 参数 描述 fd 文件描述符 cmd 交互协议，设备驱动将根据...因此，在用户空间使用 ioctl 时，可以做如下的出错判断以及处理： int ret; ret = ioctl(fd, MYCMD); if (ret == -1) { printf("ioctl...，在linux中，提供了一种 ioctl 命令的统一格式，将 32 位 int 型数据划分为四个位段，如下图所示： 在内核中，提供了宏接口以生成上述格式的 ioctl 命令： // include/uapi...__ #define __IOCTL_TEST_H__ #include // 内核空间 // #include // 用户空间 /* 定义设备类型
man手册给出的write()返回值的说明如下： （2）write()函数从buf写数据到fd中时，若buf中数据无法一次性读完，那么第二次读buf中数据时，其读位置指针（也就是第二个参数buf）...这样write第二次循环时变会从p1+len处写数据到fp, 之后的也 由此类推，直至(strlen(p1)-len变为0。...3个字节，虽然可以将p1中数据写到fp中，但文件test.txt中会带有很多乱码。...to:目标地址（用户空间） from:源地址（内核空间） n:将要拷贝数据的字节数 函数说明： 从内核空间中读取数据到用户空间 返回值： 成功返回0，失败返回没有拷贝成功的数据字节数 copy_from_user...） from:源地址（用户空间） n:将要拷贝数据的字节数 函数说明： 从用户空间中读取数据到内核空间 返回值： 成功返回0，失败返回没有拷贝成功的数据字节数
，用户空间程序不能随意的访问内核空间数据，只能通过中断或者异常的方式进入内核态，一般情况下，我们使用copy_to_user和copy_from_user等内核api来实现用户空间和内核空间的数据拷贝，...下面是正常情况下用户空间和内核空间数据访问图示： ? 2....(buf, kbuff, len); //这里使用copy_to_user 来进程内核空间到用户空间拷贝 return len - ret; } static ssize_t misc_dev_write...，然后通过copy_to_user这样的内核api来拷贝内核空间数据到用户空间之后才能正常访问。...5.总结 可以看的出，通过mmap实现0拷贝非常简单，只需要在驱动的mmap接口中调用remap_pfn_range来将内核空间映射的那块物理页再次映射到用户空间即可，这就实现了用户空间和内核空间的数据共享
对内核而言是一种暗示，表示该函数仅在初始化期间使用，内核启动时统一会加载.init.text段中的这些模块安装函数，加载完后就会把这个段给释放掉以节省内存。...KERN_DIR = ~/Embedded/kernel obj-m += module_test.o all: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules # 将编译好的模块复制到开发板的...内核和应用之间的数据传递 copy_from_user 从用户空间拷贝数据到内核空间 /* asm/uaccess.h */ static inline unsigned long __must_check...从内核空间拷贝数据到用户空间 /* asm/uaccess.h */ static inline unsigned long __must_check copy_to_user(void __user...该数组的下标就是主设备号，可以通过查看/proc/devices文件来确定已经注册了 的字符设备驱动和块设备驱动以及相应的编号 cat /proc/devices unregister_chrdev 从内核卸载字符设备驱动
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