用户态至内核态的通讯

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内核与用户态通信(setsockopt)

netfilter提供了nf_register_sockopt()和nf_unregister_sockopt()来动态登记或取消sockopt命令字；打开一个网络socket后可以使用set/getsockopt(2)可实现用户空间与内核的通信，本质和ioctl差不多，区别在于set/getsockopt不用新建设备，直接利用系统已有的socket类型就可以进行，可用setsockopt函数向内核写数据，用getsockopt向内核读数据。

module.c:

#include

#define SOCKET_OPS_BASE128

#define SOCKET_OPS_SET(SOCKET_OPS_BASE)

#define SOCKET_OPS_GET(SOCKET_OPS_BASE)

#define SOCKET_OPS_MAX(SOCKET_OPS_BASE+1)

#define KMSG"a message from kernel"

#define KMSG_LEN sizeof("a message from kernel")

MODULE_LICENSE("GPL");

static int recv_msg(struct sock*sk,int cmd,void__user*user,unsi gned int len)

{

int ret=0;

printk(KERN_INFO"sockopt: recv_msg()\n");

Linux下用户态和内核态内存共享的实现

1 引言

Linux 是一类Unix计算机操作系统的统称。Linux 操作系统的内核的名字也是“Linux”。Linux 操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。Linux 是一套免费使用和自由传播的类Unix 操作系统。无论是普通用户还是企业用户都可以编写自己的内核代码，再加上对标准内核的裁剪从而制作出适合自己的操作系统。

一个或多个内核模块的实现并不能满足一般 Linux 系统软件的需要，因为内核的局限性太大，如不能在终端上打印，不能做大延时的处理等等。当需要做这些的时候，就需要将在内核态采集到的数据传送到用户态的一个或多个进程中进行处理。这样，内核态与用空间进程通信的方法就显得尤为重要。将列举 Linux 下基于 Netlink 机制的内核态与用户态进程通信的方法以及如何实现用户态和内核态的内存共享。

2 用户态和内核态

用户态与内核态是操作系统的两种运行级别，IntelCPU提供Ring0-Ring33种级别的运行模式。Ring0级别最高Ring3最低。

用户态：当进程在执行用户自己的代码时，则称其处于用户运行态即用户态。此时处理器在特权级最低的（3 级）用户代码中运行。

内核态：当一个任务（进程）执行系统调用而陷入内核代码中执行时，就称进程处于内核运行态或简称为内核态。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。

在内核态下 CPU 可执行任何指令，在用户态下 CPU 只能执行非特权指令。当 CPU 处于内核态，可以随意进入用户态；而当 CPU 处于用户态时，用户从用户态切换到内核态只有在系统调用和中断两种情况下发生，一般程序一开始都是运行于用户态，当程序需要使用系统资源时，就必须通过调用软中断进入内核态。

NetLink使用实例(YGM)

如何使用Netlink Connector Author: Yang gongming

简介：本文详细介绍了 Linux 2.6.34.14 内核引入的内核空间与用户空间通信的新机制连接器，并通过典型示例讲解了它的使用。

一、概述

连接器是一种新的用户态与内核态的通信方式，它使用起来非常方便。本质上，连接器是一种netlink，它的 netlink 协议号为 NETLINK_CONNECTOR，与一般的 netlink 相比，它提供了更容易的使用接口，使用起来更方便。netlink本质上是socket,不过它可用于用户程序和内核程序的通信。

1.内核模块使用方法

注册一个标识 ID 和回调函数，即可使用连接器。cn_msg结构：

//标识netlink的ID

struct cb_id

{

__u32 idx;

__u32 val;

};

//netlink控制信息头

struct cn_msg

{

struct cb_id id;

__u32 seq;

__u32 ack;

__u32 len;/* Length of the following data */

__u8 data[0];

};

三个内核模块常用的API。

int cn_add_callback(struct cb_id *id, char *name, void (*callback) (void *));

void cn_del_callback(struct cb_id *id);

void cn_netlink_send(struct cn_msg *msg, u32 __group, int gfp_mask);

用户态线程和内核态线程的区别

⽤户态线程和内核态线程的区别

⽤户级线程

“既然你已经看过线程的基本概念，那我就直接跳过这⼀部分了。很久很久之前，线程的概念是出现了，但操作系统⼚商可不能直接就去修改操作系统的内核，因为对他们来说，稳定性是最重要的。贸然把未经验证的东西加⼊内核，出问题了怎么办？所以想要验证线程的可⽤性，得另想办法。”

“我知道我知道，那些研究⼈员就编写了⼀个关于线程的函数库，⽤函数库来实现线程！”⼩⽩得意的说：“这个我刚刚在⽹上看到了。”

“是的，他们把创建线程、终⽌线程等功能放在了这个线程库内，⽤户就可以通过调⽤这些函数来实现所需要的功能。”⼩明找了张纸，写上了⼏个函数：pthread_creat，pthread_exit ，pthread_join ，pthread_yield ，接着说：“这是⼏个重要的功能，我马上会讲到，你应该能⼤概猜出这些函数的功能吧？”“emmmm，让我想想，pthread_creat 是创建⼀个新线程，pthread_exit 是结束线程，pthread_join 嘛，我猜是准备运⾏，最后⼀个，我就不知道了。”

“不知道也没关系，⼀会你就清楚了。”⼩明接着讲：“要知道，刚刚我们说的线程库，是位于⽤户空间的，操作系统内核对这个库⼀⽆所知，所以从内核的⾓度看，它还是按正常的⽅式管理。”

⼩⽩问道：“也就是说操作系统眼⾥还是只有进程喽？那我⽤线程库写的多线程进程，只能⼀次在⼀个 CPU 核⼼上运⾏？” （因为操作系统调度的是进程，每次只能调度不同的进程，所以同⼀个进程⾥的线程⽆法并⾏）

linux用户态和内核态的转换

原文链接：/question/363231653.html

当一个任务（进程）执行系统调用而执行内核代码时，称进程处于内核内核态，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。当进程执行用户代码时，称其处于用户态，此时处理器在特权级最低的（3级）用户代码中运行。

当正在执行用户程序而突然被中断程序中断时，此时用户程序也可以象征性地称为处于进程的内核态,因为中断处理程序将使用当前进程的内核栈。这与处于内核态的进程的状态有些类似。内核态与用户态是操作系统的两种运行级别,跟intel cpu没有必然的联系，intel cpu提供Ring0-Ring3三种级别的运行模式，Ring0级别最高，Ring3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。用户运行一个程序，该程序所创建的进程开始是运行在用户态的，如果要执行文件操作，网络数据发送等操作，必须通过write，send等系统调用，这些系统调用会调用内核中的代码来完成操作，这时，必须切换到Ring0，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。

Linux内核空间与用户空间通信机制的研究

Linux kernel space and user space communication

mechanism

摘要

Linux是一个源码开放的操作系统，无论是普通用户还是企业用户都可以编写自己的内核代码，再加上对标准内核的裁剪从而制作出适合自己的操作系统，深受大家喜爱。Linux系统中，在使用虚拟内存技术的多任务系统上，内核和用户有不同的地址空间，因此，在内核与用户之间进行数据交换需要专门的机制来实现。一个或多个内核模块的实现并不能满足一般Linux 系统软件的需要，因为内核的局限性太大，内核空间与用户空间进程通信的方法就显得尤为重要。本文将列举几种内核态与用户态进程通信的方法：Netlink通信机制，基于文件系统的通信机制，内核启动参数通信机制，并用实验板对几种重要的通信机制进行验证，详细分析它们的实现和适用环境，优缺点，并做出比较。提

供用户适合使用这种通信机制的环境，以便更好的运用Linux操作系统。

关键字内核空间用户空间地址空间

ABSTRACT

Linux is an open source operating system, whether ordinary users or business users can write your own kernel code, with the modification of the standard kernel，everyone can make up their own operating system, which makes Linux popular.In Linux systems, in the use of multi-tasking system with virtual memory technology, the kernel and the user have different address spaces, so the change of data between kernel and user needs Special Method to achieve. One or more kernel modules can not meet the general needs of Linux system software, just because the limitations of the kernel, make it important that the process communication method between kernel space and user space. In this article I will list some kernel mode and user mode process communication methods: Netlink communication mechanism, communication mechanism based on the file system, the kernel boot parameters of communication mechanism.

2022年西南科技大学数据科学与大数据技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年西南科技大学数据科学与大数据技术专业《操作系统》科目期

末试卷B（有答案）

一、选择题

1、下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是（）

I.整数除以零 II.sin函数调用 III.read系统调用

A.仅I、II

B.仅I、III

C.仅II、III

D. I、II和II

2、列选项中，不可能在用户态发生的事件是（）。

A.系统调用

B.外部中断

C.进程切换

D.缺页

3、若系统中有5台绘图仪，有多个进程需要使用两台，规定每个进程一次仪允许申请一台，则最多允许（）个进程参与竞争，而不会发生死锁。

A.5

B.2

C.3

D.4

4、可以被多个进程在任意时刻共享的代码必须是（）。

A.顺序代码

B.机器语言代码

C.不能自身修改的代码

D.无转移指令代码

5、进程调度算法中，可以设计成可抢占式的算法有（）。

A.先来先服务调度算法

B.最高响应比优先调度算法

C.最短作业优先调度算法

D.时间片轮转调度算法

6、缓存技术的缓冲池在（）中。

A.内存

B.外存

C.ROM

D.寄存器

7、为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（）结构的缓冲技术。

A.缓冲池

B.循环缓冲

C.单缓冲

D.双缓冲

8、某文件系统中，针对每个文件，用户类别分为4类：安全管理员、文件上、文件主的伙伴、其他用户：访问权限分为5类：完全控制、执行、修改、读取、写入。若文件控制块中用：进制位串表示文件权限，为表示不同类别用户对一个文件的访问权限，则描述文件权限的位数至少应为（）。

A.5

B.9

C.12

D.20

9、若某文件系统索引节点（inode）中有直接地址项和间接地址项，则下列选项中，与单个文件长度无关的因素是（）.

用户态到内核态的转化原理

用户态到内核态的转化原理用户态到内核态的转化是操作系统内核完成的一个重要任务，涉及到许多复杂的机制与过程，以实现用户程序从用户模式转变到内核模式的转化过程。

首先，用户态到内核态的转化过程需要处理器和内存管理单元等硬件设备的支持。处理器提供了中断机制来辅助这个过程，这也是处理器管理进程和线程发生切换的基础。首先处理器能够字段不同级别的中断，最重要的就是系统调用中断，在用户空间可以调用syscalls API来实现，当调用该函数时将产生一个中断，这个中断可能会触发内核态代码的调用，将进程从用户空间转变到内核空间。

其次，内核会根据每个不同的系统调用分支出不同的控制路径，每个控制路径会进行实际的系统调用处理，以满足用户的所有需求。任何用户空间的系统调用都会引起内核态的进程切换，此过程可以看作是用户态和内核态之间的转换。

最后，在内核态运行时，操作系统会检查系统调用的参数，如果参数正确就会访问设备，如果设备可用就会根据需要访问内存，间接

实现用户态到内核态的转化。最终，内核根据AIEO(前言-检查-执行-

返回)的机制来检查和完成系统调用，然后将用户空间的程序环境保存，返回到用户空间，让用户程序继续执行。

总而言之，用户态到内核态的转换过程是处理器和内存管理单元

等硬件设备通过中断机制，来通过进程和线程的切换，并调用系统调

用API函数收集必要信息，同时切换程序的运行状态到内核态，然后

依照AIEO的机制来完成系统调用的处理，最后再将用户程序的运行状

态从内核态重新切换到用户态，完成用户态到内核态的转换过程。

计算机组成原理八股文

计算机操作系统

内核态和用户态的区别

用户态可以执行CPU调用的非特权指令

内核态可以执行特权指令和非特权指令

用户态到内核态的切换是通过中断实现的

内核态到用户态的切换是通过特权指令实现的

什么是操作系统中断?

1.当发生中断时，CPU立即进入内核态

2.当发生中断后，当前进程暂停运行，并由操作系统内核对中断进行处理

3.对于不同的中断信号，会进行不同的处理

4.中断分为内中断和外中断。

进程控制块PCB是什么?

存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块。它是进程管理和控制的最重要的数据结构，每一个进程均有一个PCB，在创建进程时，建立PCB，伴随进程运行的全过程，直到进程撤消而撤消。

线程和进程的区别?

1.进程是操作系统的最小调度单位，线程是CPU的最小调度单位

2.一个进程包括多个线程，且当前进程下的线程共用一个内存空间

3.进程间不会相互影响，但一个线程挂掉将导致整个进程挂掉

4.进程可以扩展到多机，进程最多适合多核

5.进程要比线程消耗更多的计算资源，同理线程要比携程消耗更多的计算资

源

6.进程使用的内存地址可以上锁，就是一个线程使用某些共享内存时，其它线程必须等它结束，才能使用这一块内存。

同步和互斥

同步是指不同的进程之间必须按照规定的先后次序

互斥是指不同的进程访问同一个资源时，临界资源只能有一个进程访问，其他需要等待该进程释放才可以访问

进程调度算法有那些

1.批处理系统

1.1先来先服务

就是按顺序来，有利于长作业的不利于短作业的，因为短作业必须等待前面长作业执行完毕才能执行，而长作业又需要执行很长时间，导致短作业等待时间过长。

《操作系统》考试试卷及答案(C卷)

课程名称：操作系统考试时间：120分钟年级：xxx级

专业：xxx

题目部分，（卷面共有26题，100分，各大题标有题量和总分）

一、单项选择题（10小题，共10分）

1、在基本分页存储管理中，设有8页的逻辑空间，每页有1024个字节，它们被映射到32块的物理存储区中，则逻辑地址的有效位是（）位，物理地址至少是（）位。

A、10

B、13

C、14

D、15

答案：B|D

2、在分页管理系统中，分页是由（）完成的。

A、程序员

B、硬件

C、编译软件

D、都不对

答案：B

3、对进程的管理和控制使用（）。

A、指令

B、原语

C、信号量

D、信箱

答案：B

4、以下可能导致一个进程从运行状态变为就绪状态的事件是（）。

A、一次I/O操作结束

B、运行进程需做I/O操作

C、运行进程结束

D、出现了比现在进程优先级更高的进程答案：D

5、进程状态由就绪态转变为运行态是由（）引起的。

A、中断事件

B、进程自身

C、进程调度

D、为程序创建进程答案：C

6、支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU的共享，但其中（）不是引起操作系统选择新进程的直接原因。

A、运行进程的时间片用完

B、运行进程出错

C、运行进程要等待某一事件发生

D、有新进程进入就绪队列

答案：D

7、建立多线程的主要目的是提高（）的利用率。

A、文件

B、CPU

C、内存

D、I/O设备

答案：B

8、在多道程序设计技术的计算机系统中，CPU（）。

A、只能被一个进程占用

B、可以被多个进程同时占用

C、可以被多个进程交替占用

D、可以被操作系统和另一个进程同时占用答案：C

编程协程原理

协程（Coroutine）是一种程序运行的方式，可以理解为在两个或多个程序之间协同工作。协程是比线程更小的执行单元，也被称为轻量级的线程。协程的创建、切换和销毁都在某个线程中完成，这使得协程的切换成本远低于线程的切换成本。

协程的原理主要涉及到以下几个方面：

1. 协程调度：当出现IO阻塞的时候，由协程的调度器进行调度，通过将数据流立刻yield掉（主动让出），并且记录当前栈上的数据，阻塞完后立刻再通过线程恢复栈，并把阻塞的结果放到这个线程上去跑。整个过程看上去就像是在写同步代码，没有异步编程的复杂性。

2. 用户态与内核态：协程的暂停完全由程序控制，发生在用户态上；而线程的阻塞状态是由操作系统内核来进行切换，发生在内核态上。由于协程的开销只存在于用户态上，所以其开销远远小于线程的开销。

3. 栈空间：协程所持有的栈比线程要小很多，比如Java当中会为每个线程分配1M左右的栈空间，而协程可能只有几十或者几百K。栈主要用来保存函数参数、局部变量和返回地址等信息。

4. 并发执行：协程允许在单线程里多个函数并发地执行。当协程中的函数执行过程中遇到I/O密集型任务时，该函数可以被给定的

YieldInstruction（让出指令）暂停执行（yield），交出执行权给其他函数，直到被给定的YieldInstruction结束，再继续执行。

在编程中，有些语言如Node.js和Go在语言层面支持了协程，而有些语言如C则需要使用第三方库来实现协程的能力。使用协程可以充分利用多核CPU的性能，通过多进程（利用多核）+协程来获取更高的性能。

IPQ1

　1. Netfilter

Linux内核在Netfilter（下文简称NF）框架的基础上提供了IP Queue机制，使得基于用户态（User Mode）的防火墙开发成为可能。

内核中NF对网络报文的处理这里不做详细描述。假设读者已经熟悉NF的工作原理和工作流程。但这里还是要简单介绍一下NF中各个钩子（hook）函数对数据包处理的返回值，即该函数告诉内核对该数据包的处理意见。所有的返回值如下： NF_DROP：丢弃该报文，释放所有与该报文相关的资源；

NF_ACCEPT：接受该报文，并继续处理；

NF_STOLEN：该报文已经被HOOK函数接管，协议栈无须继续处理；

NF_QUEUE：将该报文传递到用户态去做进一步的处理；

NF_REPEAT：再次调用本HOOK函数。

当HOOK处理函数返回值为NF_QUEUE时，内核协议栈将通过IPQueue机制把当前报文传递到用户态，由用户态的应用程序进行处理。这样，只要能够在相应的HOOK点上返回NF_QUEUE值，就可以将符合要求的报文传送到用户态去做进一步对报文行处理。随后，用户态程序会将处理后的报文以及对报文的处理意见（ACCEPT，DROP等）传递给内核协议栈。内核协议栈就会按照用户态对报文的处理意见将报文做接受、丢弃等处理。整个处理的过程就相当于一个用户态的防火墙，所有数据包的实质性处理都放在用户态进行。这样，即使是不具有深入内核知识的开发人员，也可以开发出适应一定应用场合的用户态防火墙。

2. Netlink机制

前面讲到，所谓IPQueue机制，只是当NF上Hook函数对数据包处理的返回值为NF_QUEUE时，协议栈会将数据包交给内核中的ip_queue模块。而ip_queue又是怎么将数据包传递给用户态的呢？这里就涉及到在内核开发中常见的问题，如何将内核态的数据传递到用户态，实现内核空间和用户空间的通信。具体实现的方法有多种。本人的博客中也总结了若干种，并配有测试的例程：/u/33048/article.html.对于IP Queue，则是使用Netlink机制实现内核态和用户态的交互。NetLink是Linux系统特有的、基于socket编程接口的通信机制。它是一个面向数据报文的服务，并提供NETLINK_ROUTE（更新和修改路由操作）、NETLINK_FIREWALL（接受和发送IPv4协议NF传输的包，基于内核的ip_queue模块），NETLINK_ARPD（用户态ARP表操作）等多种通信协议。在创建基于IP Queue的NetLink Socket时，将采用如下系统调用：

linux内核态与用户态通讯方式-guolele

内核态与用户态通讯方式

主要有几种：

1、procfs

2、系统调用(syscall)

3、netlink

4、mmap

5、驱动文件，统一API

proc 文件系统

特点：虚拟文件系统，提供一种便捷的用户和内核间的交互方式，一般用于调试日志以及配置参数

缺点：不够实时，无法传输大数据量

使用：创建proc文件驱动，然后像操作文件一样操作，驱动负责解析应用层的read write 请求

mmap

特点：直接用户空间与内核空间映射，直接操作，无需拷贝，可传输数据量大，实时性好。缺点：没有专门同步机制，需要配合别的操作使用，简单数据量不使用此方法，过于复杂使用：字符或者块设备驱动将内核空间地址提供mmap映射，此内核空间可在uboot中预留大空间，也可使用kmalloc(转小，连续物理内存) vmalloc(较大，连续虚拟内存，物理不连续)创建

在Linux内核中, kmalloc能够分配的最大连续内存为2的(MAX_ORDER-1)次方个page(参见alloc_pages函数, "if (unlikely(order >= MAX_ORDER)) return NULL;"), page的大小一般是4K bytes, MAX_ORDER缺省定义为11, 所以如果不修改内核, kmalloc能够分配的最大连续内存一般是4M bytes.vmalloc 一般用于将非连续物理内存映射成连续虚拟内存空间以便普通使用，也有预留于超大内存>8GB，使用内核参数vmalloc=xxxM来将超大的空间用起来，64bit不存在这个问题了。

netfilter与用户空间通信二法

Linux内核态与用户态进程通信方法的提出与实现。分为用户上下文环境、硬中断和软中断环境两种情况。

3.1 用户上下文环境

运行在用户上下文环境中的代码是可以阻塞的，这样，便可以使用消息队列和UNIX 域套接字来实现内核态与用户态的通信。但这些方法的数据传输效率较低，Linux 内核提供copy_from_user()/copy_to_user() 函数来实现内核态与用户态数据的拷贝，但这两个函数会引发阻塞，所以不能用在硬、软中断中。一般将这两个特殊拷贝函数用在类似于系统调用一类的函数中，此类函数在使用中往往"穿梭"于内核态与用户态。

3.2 硬、软中断环境

比起用户上下文环境，硬中断和软中断环境与用户态进程无丝毫关系，而且运行过程不能阻塞。在Linux 2.4 版以后版本的内核中，几乎全部的中断过程与用户态进程的通信都是使用netlink 套接字实现的，netlink 套接字的最大特点是对中断过程的支持，同时还使用netlink 实现了ip queue 工具，但ip queue 的使用有其局限性，不能自由地用于各种中断过程。还有重要的一点：netlink 套接字是不用经过TCP/IP协议栈处理的，效率方面没的说。赞。

说了这么多，都是别人的东西。但是磨刀不误砍柴工，没有前面的知识铺垫，只怕你对怎么样，为什么这样用也是一知半解，这可是工程技术人员的大忌。

4 netfilter与用户空间通信二法

法1：nf_sockopt_ops通信方式

此法在内核模块中注册nf_register_sockopt一个 nf_sockopt_ops结构体。比如

操作系统中的用户态与内核态通信机制

操作系统是计算机系统中的核心组件，负责管理计算机硬件资源以及提供各种服务和功能。在操作系统中，存在着用户态和内核态的不同运行状态，用户态与内核态之间的通信机制是保证系统正常运行的关键之一。本文将深入探讨操作系统中的用户态与内核态通信机制。

一、用户态与内核态概述

在操作系统中，进程可以运行在用户态或者内核态。用户态是指进程运行在一个受限环境中，只能访问受限的资源，例如用户自身的存储空间和部分设备。而内核态是指进程处于操作系统的特权级别，可以访问系统的所有资源和功能。用户态和内核态的切换是通过操作系统的内核来实现的。

二、用户态与内核态通信机制

用户态与内核态之间的通信机制是操作系统中至关重要的一部分。下面将介绍几种常见的用户态与内核态通信机制。

1. 系统调用

系统调用是用户态程序访问内核态的主要方式。通过系统调用，用户态程序可以请求内核提供特定的功能和服务。用户态程序通过将系统调用的参数传递给指定的系统调用函数，并通过软中断或者异常的方式切换到内核态执行相应的内核函数。执行完内核函数后，再切换回用户态继续执行用户态程序的指令。

2. 中断

中断是计算机系统中一种重要的事件响应机制，操作系统通过处理中断来响应外部设备的请求和系统状态的变化。中断可以触发用户态程序从用户态切换到内核态。当发生中断请求时，CPU会中断当前正在执行的程序，然后跳转到内核态执行相应的中断处理程序。中断处理程序完成后，再切换回用户态继续执行被中断的程序。

3. 异常

异常与中断类似，都是由于某种事件的发生而导致CPU从当前任务转移到内核态的一种机制。与中断不同的是，异常是由当前任务的执行引起的，可以看作是一种程序执行中的错误或者异常情况。常见的异常包括除零错误、页错误、非法指令等。当异常发生时，CPU会暂停当前的任务，跳转到内核态执行相应的异常处理程序。异常处理程序完成后，再切换回用户态继续执行被中断的程序。

binder ipc程序结构 -回复

binder ipc程序结构-回复

IPC（Inter-process Communication，进程间通信）是指不同进程之间进行数据交换和共享资源的机制和技术。在计算机系统中，多个进程之间需要进行信息交流和合作，而IPC技术就是为了完成这种交流和协作而设计的。而在IPC中，绑定（binder）是一种常用的IPC机制，被广泛应用于Android操作系统中。本文将从IPC程序结构的角度，对binder 进行详细解析，包括其概念、特点、机制和应用场景等。

一、概念

Binder是一种高效的进程间通信机制，广泛应用于Android系统中。它是Android底层的一个核心模块，用于解决进程间通信的问题。在Android系统中，每个应用程序都运行在一个独立的进程中，如果不进行进程间通信的话，各个应用程序之间是无法进行信息交流和资源共享的。而Binder机制则提供了一种简单而高效的方式，使得不同进程之间可以进行数据交换，共享资源，实现跨进程的函数调用。

二、特点

1. 性能高效：Binder采用基于消息传递的方式进行进程间通信，相对于其他进程间通信机制如socket等，具有较低的延迟和更快的数据传输速度。

2. 安全可靠：Binder提供了一套完备的安全机制，确保进程之间的通信是可信任的。所有的消息传递都是基于内核态完成，并由Binder驱动负责中间转发，保证了通信的安全性和可靠性。

3. 支持多线程：Binder支持进程内的多线程，并且能够通过线程池

的方式快速处理并发的请求，提高了系统整体的处理能力。

4. 跨进程访问：Binder提供了一种方便的方式，允许一个进程访问另一个进程中的服务。这种跨进程访问可以无缝地进行数据交互和函数调用，给开发带来了便利。

用户态至内核态的通讯

内核与用户态通信(setsockopt)

Linux下用户态和内核态内存共享的实现

NetLink使用实例(YGM)

用户态线程和内核态线程的区别

linux用户态和内核态的转换

Linux内核空间与用户空间通信机制的研究

2022年西南科技大学数据科学与大数据技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

用户态到内核态的转化原理

计算机组成原理八股文

《操作系统》考试试卷及答案(C卷)

编程 协程 原理

IPQ1

linux内核态与用户态通讯方式-guolele

netfilter与用户空间通信二法

操作系统中的用户态与内核态通信机制

binder ipc程序结构 -回复

编程协程原理