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一种用户态管理操作系统内核内存方法及系统技术方案

技术编号:21832186 阅读:36 留言:0更新日期:2019-08-10 17:49
本发明专利技术公开了一种用户态管理操作系统内核内存方法及系统,计算出该内核对象的真实起始内核虚拟地址和真实终止内核虚拟地址,并将这两个地址传递给内核内存登记表模块,在用户指定的绝对起始地址的内存范围内创建用户态程序的线程内核对象,可以大大增加在用户态管理内核内存的灵活性的同时,减小实现这项功能所需的内存和系统负担。本发明专利技术的内核内存管理力度可以是用户定义的任何细小粒度,大大减小了不正确实现的可能性,使得应用程序无需获知真实的内核虚拟地址,减少了隐蔽存储通道存在的可能,适用于微内核操作系统。

A User-mode Memory Management Method and System for Operating System Kernel

【技术实现步骤摘要】
一种用户态管理操作系统内核内存方法及系统
本公开涉及物联网、嵌入式系统领域和操作系统
,具体涉及一种用户态管理操作系统内核内存方法及系统,尤其适用于微内核操作系统的在用户态管理内核内存领域。
技术介绍
现代微内核的一个重要特点是,其内核内存是由用户态管理的。这使得原本在内核中的内核内存现在能够在用户态被持有相应授权的服务器进行管理,而且其具体的管理政策可以在用户态被完成,增加了系统的灵活性。现有的内核内存管理技术有两类。一类是在内核态管理,一类是在用户态管理。现有的流行操作系统如Linux等完全在内核态管理内核内存,其内核内存的管理策略完全位于内核态中,用户完全没有插手内核内存管理的能力,这使得内核内存管理非常不灵活。现有的一些微内核如seL4等采取了在用户态管理内核内存的技术,它允许用户将一个页重定义成用户用内存页或内核用内存页,而只有内核页能够创建内核对象,安全地实现了用户态的内核内存管理。但是,这种接口的内核内存分配粒度是以页为单位的,非常不灵活,而且在小型嵌入式系统上记录重定义数据本身就会造成很大负担。现有的操作系统的内核内存管理方法不够灵活:(1)基于POSIXAPI本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用户态管理操作系统内核内存方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,当用户态程序发起在内核内存中创建内核对象的请求时,用户态管理操作系统的权限鉴别模块先完成权限检查和参数检查;步骤2,计算真实的内核内存虚拟地址;步骤3,内核内存登记模块根据真实的内核内存虚拟地址,检查内核内存登记表中相对应的位是否为空,如果不为空则报错,如果为空则在内核内存登记表中登记相对应的位,表示该段内核内存现被该用户态程序占用;步骤4,内核内存模块在用户指定的真实的内核内存虚拟地址创建用户态程序请求的内核对象。

【技术特征摘要】
1.一种用户态管理操作系统内核内存方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,当用户态程序发起在内核内存中创建内核对象的请求时,用户态管理操作系统的权限鉴别模块先完成权限检查和参数检查;步骤2,计算真实的内核内存虚拟地址;步骤3,内核内存登记模块根据真实的内核内存虚拟地址,检查内核内存登记表中相对应的位是否为空,如果不为空则报错,如果为空则在内核内存登记表中登记相对应的位,表示该段内核内存现被该用户态程序占用;步骤4,内核内存模块在用户指定的真实的内核内存虚拟地址创建用户态程序请求的内核对象。2.根据权利要求1所述的一种用户态管理操作系统内核内存方法,其特征在于,在步骤1中,所述用户态管理操作系统内核内存系统包括:权限鉴别模块,内核内存模块和内核内存登记表模块。3.根据权利要求1所述的一种用户态管理操作系统内核内存方法,其特征在于,在步骤1中,所述权限检查和参数检查为,权限检查包括但不限于检查该用户态程序有没有在该内核内存范围创建内核对象的权限、在创建线程和进程时应满足的权限,参数检查包括但不限于检查用户预设的程序入口点位置、栈位置的参数是否正确。4.根据权利要求1所述的一种用户态管理操作系统内核内存方法,其特征在于,在步骤2中,计算真实的内核内存虚拟地址的方法为,用户态程序给出的内核内存范围是一个相对值,是相对于某个内核内存起始地址的,该起始地址可以根据用户态程序给出的对某段内核内存的访问凭证确定;权限鉴别模块在检查完参数和权限后,将根据用户态程序给出的内核相对虚拟地址和访问凭证上带有的内核内存真实虚拟地址,将二者相加,计算出该内核对象的真实起始内核虚拟地址和真实终止内核虚拟地址,内核对象的真实起始内核虚拟地址和真实终止内核虚拟地址即为真实的内...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖银皓
申请(专利权)人:肖银皓
类型:发明
国别省市:广东,44

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