linux-kernel - 为什么必须使用 copy_to_user()/copy_from_user() 从内核访问用户空间？

Question

我很好奇，因为我在尝试直接访问内存后出现内核恐慌（然后我找到了这些函数）。

Answer 1

这些函数做了一些事情：

• 他们检查提供的用户空间块是否完全在地址空间的用户部分（access_ok()） - 这可以防止用户空间应用程序要求内核读/写内核地址；
• EFAULT如果任何地址不可访问，它们会返回错误，允许将错误返回到用户空间（在用户内存访问功能之一中）；
• 它们允许特定于体系结构的魔法，例如确保具有虚拟标记缓存的体系结构的一致性、禁用 SMAP 等保护或在具有单独用户/内核地址空间（如 S/390）的体系结构上切换地址空间。

Answer 2

这些函数检查内存是否可访问。如果内核试图直接访问一个不可访问的地址，它就会panic。但此外，内核和用户地址空间可能不同......用户地址空间中的有效地址可能无法在内核中访问，如果是，它可能指向内核内容而不是用户内容。

有关更多详细信息，请参阅 https://developer.ibm.com/articles/l-kernel-memory-access

历史记录：曾几何时，内核被设计为用户地址空间的一部分，在这些系统中，内核总是可以直接访问用户空间。可能仍然有这样的系统，但现代 linux 不是其中之一。当然，用户进程的内存作为内核地址空间的一部分始终是实现的一个选项，这可以使 copy_to_user 和 copy_from_user 更快。