如何在 Linux 使用者和核心空間中進行動態跟蹤

如果您要參加考試，您可以直接除錯它並檢視流程頁表。 但我不知道我在**裡做什麼，我沒見過。 當 vmalloc 分配位址空間時，頁表僅更新為主核心頁表。

因此，核心訪問這個 vmalloc 有效位址可能會導致頁面缺失異常，然後通過這種懶惰模式更新頁表的核心部分。

作為 Linux 開發人員，您首先應該清楚核心空間和使用者空間之間的區別。 關於這個話題的資訊很多，我們在這裡簡要介紹一下：

在現代計算機體系結構中，儲存管理通常包括保護機制。 保護的目的是防止系統中的乙個任務訪問屬於另乙個任務或作業系統的儲存區域。 例如，在Intelx86系統中，提供了許可權級別的保護機制，通過許可權級別的差異來限制對儲存區域的訪問。

基於這種架構，Linux 作業系統進行了自我劃分：核心軟體的一部分以獨立於普通應用程式的更高許可權級別執行（Linux 使用 Intel 系統的許可權級別 3 來執行核心。 它們駐留在受保護的記憶體空間上，並擁有對硬體裝置的所有訪問許可權，Linux 將其稱為核心空間。

簡單理解：核心空間由核心使用，使用者空間由應用使用; 除非編譯核心以考慮核心空間，否則其餘情況可以作為使用者空間處理。

關於核心空間和使用者空間，據說 Linux 驅動程式一般工作在核心空間中，但它們也可以工作在使用者空間中。 下面我們來詳細看看什麼是核心空間，什麼是使用者空間，以及如何判斷它們。

Linux簡化了分段機制，使虛擬位址始終與線性位址相同，因此Linux的虛擬位址空間也是0，核心將4G位元組空間分為兩部分。 核心要使用的最高 1g 位元組（從虛擬位址0xc0000000到 0xffffffff）稱為"核心空間".較低的 3 GB（從虛擬位址 0x00000000 到 0xbfffffff）由各個程序使用，稱為"使用者空間）。

由於每個程序都可以通過系統呼叫進入核心，因此 Linux 核心由系統內的所有程序共享。 因此，從具體程序的角度來看，每個程序可以有 4 GB 的虛擬空間。

Linux 使用兩層保護機制：核心的 0 級和使用者程式的 3 級。 每個程序都有自己的私有使用者空間（0 3g），對系統中的其他程序是不可見的。

虛擬核心空間的最大 1GB 位元組由所有程序和核心共享。

核心空間是核心和資料，而程序的使用者空間是使用者程式和資料。 不管是核心空間還是使用者空間，都在虛擬空間中。

如果你談論的是核心模組，你可以使用呼叫 usermodehelper 函式。 具體來說，你可以看看這封信櫻花來數一數皇家歌曲。

如果使用 alloc page（） 獲取高階記憶體對應的頁面，如何為其找到線性租賃空間？

核心為此專門設定了乙個線性空間，從 pkmap base 到 fixaddr start，用於對映高階記憶體。 在核心上，此位址範圍介於 4g-8m 和 4g-4m 之間。 此空間稱為“核心永久對映空間”或“持久核心對映空間”。

這個空間使用與其他空間相同的頁面目錄表，它是核心的交換器 pg 目錄和正常程序的 cr3 暫存器。 通常這個空間大小為 4m，所以只需要乙個頁表，核心通過轉到 pkmap 頁表來查詢這個檔案頁表。 正念可以通過 kmap（） 將頁面對映到這個空間。

由於此空間的大小為 4m，因此最多可以同時對映 1024 頁。 因此，對於未使用的頁面，可以在應該釋放的時候（即未對映）從該空間中釋放出來，並且可以通過 kunmap（） 從這個空間中釋放出頁面對應的線性位址。