用户空间与内核通信方式内核空间与用户空间通信方式

这篇文章给大家分享的是有关Linux用户态与内核态通信的方式有哪些的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。

Linux用户态和内核态由于CPU权限的限制，通信并不像想象中的使用进程间通信方式那么简单，今天这篇文章就来看看Linux用户态和内核态究竟有哪些通信方式。

我们平常在写代码时，一般是在用户空间，通过系统调用函数来访问内核空间，这是最常用的一种用户态和内核态通信的方式。（关于Linux用户态和内核态可以参考xx）

procfs是进程文件系统的缩写，它本质上是一个伪文件系统，为什么说是伪文件系统呢？因为它不占用外部存储空间，只是占用少量的内存，通常是挂载在/proc目录下。

我们在该目录下看到的一个文件，实际上是一个内核变量。内核就是通过这个目录，以文件的形式展现自己的内部信息，相当于/proc目录为用户态和内核态之间的交互搭建了一个桥梁，用户态读写/proc下的文件，就是读写内核相关的配置参数。

比如常见的/proc/cpuinfo、/proc/meminfo和/就分别提供了CPU、内存、网络的相关参数。除此之外，还有很多的参数，如下所示：

可以看到，这里面有很多的数字表示的文件，这些其实是当前系统运行的进程文件，数字表示进程号（PID），每个文件包含该进程所有的配置信息，包括进程状态、文件描述符、内存映射等等，我们可以看下：

综上，内核通过一个个的文件来暴露自己的系统配置信息，这些文件，有些是只读的，有些是可写的，有些是动态变化的，比如进程文件，当应用程序读取某个/proc/文件时，内核才会去注册这个文件，然后再调用一组内核函数来处理，将相应的内核参数拷贝到用户态空间，这样用户读这个文件就可以获取到内核的信息。一个大概的图示如下所示：

我们熟悉的sysctl是一个Linux命令，mansysctl可以看到它的功能和用法。它主要是被用来修改内核的运行时参数，换句话说，它可以在内核运行过程中，动态修改内核参数。

它本质上还是用到了文件的读写操作，来完成用户态和内核态的通信。它使用的是/proc的一个子目录/proc/sys。和procfs的区别在于：

例如，我们比较常见的是通过cat/proc//ipv4/ip_forward来获取内核网络层是否允许转发IP数据包，通过echo1>/proc//ipv4/ip_forward或者.ipv4.ip_forward=1来设置内核网络层允许转发IP数据包。

sysfs是Linux2.6才引入的一种虚拟文件系统，它的做法也是通过文件/sys来完成用户态和内核的通信。和procfs不同的是，sysfs是将一些原本在procfs中的，关于设备和驱动的部分，独立出来，以“设备树”的形式呈现给用户。

可以看到这些文件基本上都跟计算机的设备和驱动等息息相关的。更多关于这些文件的解释大家可以自行了解，这里就不过多展开了。{#link{#link是Linux用户态与内核态通信最常用的一种方式。Linuxkernel2.6.14版本才开始支持。它本质上是一种socket，常规socket使用的标准API，在它身上同样适用。比如创建一