Пользовательское пространство - User space

Современный компьютер Операционная система обычно разделяет виртуальная память в пространство ядра и пространство пользователя.^[а] В первую очередь это разделение служит для обеспечения защита памяти и аппаратная защита от злонамеренного или ошибочного поведения программного обеспечения.

Пространство ядра строго зарезервировано для запуска привилегированного ядро операционной системы, расширения ядра и большинство драйверы устройств. Напротив, пользовательское пространство - это область памяти, в которой программное обеспечение и некоторые драйверы работают.

Обзор

Период, термин пользовательское пространство (или пользовательское пространство) относится ко всему коду, который выполняется вне ядра операционной системы.^[1] Userland обычно относится к различным программам и библиотеки что операционная система использует для взаимодействия с ядром: программное обеспечение, выполняющее ввод, вывод, манипулирует файловая система объекты, программное обеспечение, так далее.

Каждое пользовательское пространство обработать обычно работает самостоятельно виртуальная память пространство и, если явно не разрешено, не может получить доступ к памяти других процессов. Это основа для защита памяти в сегодняшних основных операционных системах и строительный блок для разделение привилегий. Отдельный пользовательский режим также может использоваться для создания эффективных виртуальных машин - см. Требования к виртуализации Попека и Голдберга. При наличии достаточных привилегий процессы могут запрашивать ядро для отображения части пространства памяти другого процесса на свое собственное, как в случае с отладчики. Программы также могут запросить Общая память регионов с другими процессами, хотя доступны и другие методы, позволяющие межпроцессного взаимодействия.

Различные уровни в Linux, также демонстрирующие разделение между пользовательское пространство и пространство ядра
Оборудование (ЦПУ, основная память, устройства хранения данных, так далее.)
Пользовательский режим	Пользовательские приложения	Например, трепать, LibreOffice, GIMP, Блендер, 0 г., Mozilla Firefox, так далее.
	Компоненты системы низкого уровня:	Система демоны: systemd, запустить его, логин, сеть, PulseAudio, ...	Оконная система: X11, Wayland, SurfaceFlinger (Android)	Другие библиотеки: GTK +, Qt, EFL, SDL, SFML, ФЛТК, GNUstep, так далее.		Графика: Меса, AMD Catalyst, ...
	Стандартная библиотека C	`открыто()`, `exec ()`, `sbrk ()`, `разъем()`, `fopen ()`, `calloc ()`, ... (до 2000 г. подпрограммы ) glibc стремится быть быстрым, мусл и uClibc целевые встроенные системы, бионический написано для Android и т. д. Все стремятся быть POSIX /SUS -совместимость.
Режим ядра	Ядро Linux	`стат`, `сращивание`, `обман`, `читать`, `открыто`, `ioctl`, `записывать`, `mmap`, `близко`, `выход`и др. (около 380 системных вызовов) Ядро Linux Интерфейс системного вызова (SCI, стремится быть POSIX /SUS -совместимость)^{[нужна цитата ]}
		Планирование процессов подсистема	МПК подсистема	Управление памятью подсистема	Виртуальные файлы подсистема	Сеть подсистема
		Прочие компоненты: ALSA, DRI, Evdev, LVM, сопоставитель устройств, Сетевой планировщик Linux, Netfilter Модули безопасности Linux: SELinux, ТОМОЙО, AppArmor, Хлопать

Реализация

Самый распространенный способ реализации пользовательский режим отдельно от режим ядра включает операционную систему защитные кольца.

Другой подход, применяемый в экспериментальных операционных системах, - наличие единой адресное пространство для всего программного обеспечения и полагаться на семантику языка программирования, чтобы гарантировать невозможность доступа к произвольной памяти - приложения просто не могут получить использованная литература к объектам, к которым им не разрешен доступ.^[2]^[3] Этот подход был реализован в JXOS, Unununium, а также Microsoft Сингулярность исследовательский проект.

Смотрите также

Заметки

^ Старые операционные системы, такие как ДОС и Windows 3.1x, не используйте эту архитектуру.

использованная литература

^ "userland, сущ." В Файл жаргона. Эрик С. Раймонд. Получено 2016-08-14.
^ «Введение в систему унунниум». Архивировано из оригинал на 2001-12-15. Получено 2016-08-14.
^ "uuu / docs / system_introduction / uuu_intro.tex". Руководство по внедрению системы UUU. 2001-06-01. Получено 2016-08-14.

внешние ссылки

Определение пространства ядра Linux
Вход в режим пользователя на Wayback Machine (архивировано 26 марта 2016 г.)

[1] Старые операционные системы, такие как ДОС и Windows 3.1x, не используйте эту архитектуру.

[2] "userland, сущ." В Файл жаргона. Эрик С. Раймонд. Получено 2016-08-14.

[3] «Введение в систему унунниум». Архивировано из оригинал на 2001-12-15. Получено 2016-08-14.

[4] "uuu / docs / system_introduction / uuu_intro.tex". Руководство по внедрению системы UUU. 2001-06-01. Получено 2016-08-14.

[а]

[1]

[2]

[3]