從內核空間執行用戶空間函數

Question

在linux中編寫自定義設備驅動程序，必須能夠在中斷時非常迅速地做出響應。處理這個問題的代碼已經存在於用戶空間的實現中，但是這太慢了，因爲它依賴軟件不斷檢查中斷線的狀態。在做了一些研究之後，我發現可以從內核模塊註冊這些中斷線，並執行由函數指針給出的函數。然而，我們想要執行的代碼位於用戶空間中，是否有方法從內核空間模塊調用用戶空間中的函數？

Answer 1

由於內核沒有並且不應該知道單獨的用戶空間應用程序函數和邏輯，所以您對運行內核的用戶空間函數感到失望，更不用說每個用戶空間應用程序有它自己的內存佈局，沒有其他進程和內核被允許以這種方式入侵（共享對象在這裏是例外，但是你仍然無法從內核空間中進入）。關於安全模型，你不應該首先在內核上下文中運行用戶空間代碼（這在內核上下文中自動被認爲是不安全的代碼），因爲這會破壞內核的安全模型那一瞬間。現在考慮上面提到的所有內容，再加上許多其他動機，您可能需要重新考慮您的方法，並專注於內核< - >用戶空間IPC and Interfaces，文件系統或用戶模式助手API（請閱讀下文）。

您可以從內核調用用戶空間應用程序，但使用usermode-helper API。下面的IBM developerWorks文章應該讓你開始使用的用戶模式輔助Linux內核API：

Kernel APIs, Part 1: Invoking user-space applications from the kernel

Answer 2

聽起來像是你的中斷線路已經提供給用戶空間通過gpiolib？ （/ sys/class/gpio/...）

如果gpio邊緣觸發和poll（）足夠快，你有基準嗎？這樣您就不必輪詢用戶空間應用程序的狀態，但邊緣觸發將通過poll（）報告它。在內核源代碼中查看Documentation/gpio.txt。

如果通過sysfs觸發的邊緣不夠好，那麼正確的方法是開發一個內核驅動程序，該驅動程序負責處理時間關鍵部分，並通過API（sysfs，設備節點等）將結果導出到用戶空間。 。

Answer 3

我認爲最簡單的方法是註冊一個字符設備，當設備有一些數據時就準備好了。

任何嘗試從此設備讀取的進程，然後進入休眠狀態，直到設備準備好，然後喚醒，然後可以執行相應的操作。

如果您只是想表示準備就緒，讀者可以讀取一個空字節。

用戶空間程序然後只需要執行一個阻塞的read（）調用，並且會被適當地阻塞，直到你喚醒它爲止。

您需要了解內核調度程序的等待隊列機制才能使用它。

Answer 4

我也面臨同樣的問題，我讀了這個文件http://people.ee.ethz.ch/~arkeller/linux/multi/kernel_user_space_howto-6.html，所以打算用信號。在我的情況下，沒有丟失信號的機會，因爲
1.系統是閉環，信號執行後，只有我會得到另一個信號。
2.我正在使用POSIX實時信號。