Kernel space, User space, Protection rings.
В Linux пространство пользователя (User space) и пространство ядра (Kernel space) относятся к двум различным областям памяти, которые операционная система использует для выполнения своих программ и обработки системных операций.
Пространство ядра - это часть памяти, которая содержит код операционной системы и структуры данных, такие как планировщик, драйверы устройств, управление памятью и системные вызовы. Это пространство зарезервировано исключительно для операционной системы и защищено от пользовательских программ, чтобы они не мешали критическим операциям системы. Пространство ядра также называют системным пространством, привилегированным режимом или кольцом 0 (Ring 0)**.
С другой стороны, пространство пользователя - это часть памяти, в которой выполняются пользовательские приложения и программы. Доступ к этому пространству имеют процессы пользовательского уровня, а программы, работающие в пользовательском пространстве, не могут напрямую обращаться к пространству ядра или изменять его. Любые запросы приложений пользовательского уровня к системе передаются через системные вызовы, которые обрабатываются пространством ядра.
Разделение пространства пользователя и пространства ядра необходимо для правильного функционирования операционной системы. Оно позволяет ядру управлять и контролировать системные ресурсы, обеспечивая при этом безопасную и надежную среду для работы пользовательских программ.
В целом, пространство ядра - это место, где находятся основные функции и службы операционной системы, а пространство пользователя - это место, где выполняются пользовательские приложения и программы, и где процессы пользовательского уровня могут взаимодействовать с системой посредством системных вызовов.
**В Linux кольца защиты (protection rings) пронумерованы от 0 до 3, причем 0 - самое привилегированное, а 3 - самое непривилегированное.
Ring 0 (режим ядра): Это самый привилегированный режим в Linux, который зарезервирован для ядра операционной системы. В этом режиме ядро имеет неограниченный доступ ко всем аппаратным ресурсам, системной памяти и может выполнять привилегированные инструкции.
Ring 1 (режим драйвера): Этот режим используется для драйверов устройств и других низкоуровневых функций ядра, которые требуют повышенных привилегий, но не требуют полного доступа к ресурсам системы.
Ring 2 (режим системных вызовов): Этот режим используется для системных вызовов и других операций на уровне ядра, требующих доступа к привилегированным ресурсам. В этом режиме ядро может выполнять операции от имени процессов пользовательского уровня, такие как выделение памяти или доступ к аппаратному обеспечению.
Ring 3 (режим пользователя): Это наименее привилегированный режим в Linux, который зарезервирован для приложений и процессов пользовательского уровня. В этом режиме процессы пользовательского уровня не могут получить доступ к аппаратным ресурсам или напрямую выполнять привилегированные инструкции. Вместо этого они должны использовать системные вызовы для взаимодействия с ядром и доступа к ресурсам системы.
Кольца защиты обеспечивают уровень безопасности и изоляции между ядром операционной системы и приложениями пользовательского уровня. Это помогает предотвратить вредоносные или плохо написанные приложения от сбоев системы, доступа к конфиденциальным данным или нарушения безопасности системы.
Размещено в разделе Linux
11.03.2023
Комментарии:
Нет записей, оставьте свой комментарий.