char *和char數(shù)組的區(qū)別及內(nèi)核訪問用戶區(qū)

char *和char數(shù)組真的相同嗎？我們以實例為證：
typedef struct?
{
??? char * s1;
??? char * s2;
}PARAM,*PPARAM;
int main(int argc, char *argv[])?
{
??? PARAM pa1,pb1;
??? pa1.s1 = "abcd";
??? pa1.s2 = "ABCD";
??? memcpy(&pb1,&pa1,sizeof(PARAMA));
??? printf("%s\n",pb1.s1);
??? printf("%s\n",pb1.s2);
}
打印出的結(jié)果為abcd和ABCD
typedef struct?
{
??? char s1[15];
??? char s2[15];
}PARAM,*PPARAM;
int main(int argc, char *argv[])?
{
??? PARAM pa2,pb2;
??? strcpy(pa2.s1,"abcd");
??? strcpy(pa2.s2,"ABCD");
??? memcpy(&pb2,&pa2,sizeof(PARAMA));
??? printf("%s\n",pb2.s1);
??? printf("%s\n",pb2.s2);
}
結(jié) 果同樣。那么我們是否真的將二者視為相同呢？如果我們不是單純的memcpy，而是建立一個socket，將PARAM類型的參數(shù)pa1作為send的參 數(shù)傳入，然后在另一端recv，哈哈，發(fā)現(xiàn)根本沒有得到abcd和ABCD，但數(shù)將pa2數(shù)組形式的傳入send，另一個進程recv得到的就是abcd 和ABCD了，這是為什么？實際上，char *只是一個指，僅僅是一個unsigned long，那么我們看看pa1，內(nèi)存中實際就8個字節(jié)（32位機器），兩個指針，一個4個字節(jié)，我們傳入send的也就是兩個指針了，而對于char數(shù)組 pa2，它的內(nèi)存表示就是s1的15個字節(jié)而s2的15個字節(jié)連續(xù)排放，整個結(jié)構(gòu)就是實實在在的數(shù)據(jù)，我們傳入send就將s1和s2的內(nèi)容一塊傳送出去 了，而不僅僅只是傳送的指針，那么對于上面的兩個帶有main的例子為何結(jié)果一樣呢？想想它們可是在同一地址空間，對于char *表示的結(jié)構(gòu)，s1代表一個指針，指向一個該進程地址空間的內(nèi)存地址，當我們把這個指針復(fù)制給另一個結(jié)構(gòu)時，該指針并沒有變，因為處于同一個地址空間，所 以該指針指向的地址的數(shù)據(jù)還是原來的數(shù)據(jù)，因此會出現(xiàn)一樣的結(jié)果，而對于socket網(wǎng)絡(luò)傳輸，有send和recv兩個進程，地址空間不同，你只把地址 傳過去，該地址在recv進程指向的就不是abcd或者ABCD了，地址空間變了，因此要想得到正確的結(jié)果，必須注意保證穿過去的是實實在在的數(shù)據(jù)而不是 一個地址，這個進程地址空間的地址在別的進程的地址空間沒有任何意義。
??? 簡單說說copy_from_user，雖然并沒有垮地址空間，但是畢竟從用戶空間進入了內(nèi)核空間，只要保證copy_from_user是在調(diào)用進程的 上下文復(fù)制本身就不會出錯，但是考慮到復(fù)制過去的數(shù)據(jù)讓誰用，比如是驅(qū)動程序用，而該驅(qū)動可能要在中斷中使用該數(shù)據(jù)，進一步中斷的執(zhí)行是在任意進程的上下 文，如果你在copy_from_user的時候只傳入一個該進程地址空間的一個指針，那么發(fā)生中斷的時候調(diào)用copy_from_user的進程正好不 是當前進程，當前進程是另一個進程P，這時中斷處理程序要用用戶傳過來的數(shù)據(jù)了，該數(shù)據(jù)是個指針，那么中斷就會從當前進程的地址空間取那個指針指向的數(shù) 據(jù)，這當然要出錯了，此地址空間不是彼地址空間。copy_from_user本身是沒有問題的，就算copy_from_user被搶占，由于頁目錄被 切換了，地址空間也隨著改變。內(nèi)核空間訪問用戶空間也是沒有任何問題的，書上或者文檔上說內(nèi)核空間不要訪問用戶空間只是為了安全，實際上是可以隨意訪問 的，不信的話嘗試一下下面的：
那個0x8048264 就是我用objdump查找到的/sbin/insmod的一個地址，objdump中顯示的是12，那么加載模塊后printk出來的也是12，為何查 找/sbin/insmod呢？因為加載模塊以及模塊的初始化函數(shù)是運行在insmod的進程上下文的，因此可以認為test_init的當前進程就是 insmod，這樣可以證明內(nèi)核完全可以隨意訪問用戶空間，如果想玩更猛的，你可以不光讀，再往那個地址寫點東西，看看有何效果，內(nèi)核線程雖然一般都在開 始時放棄了繼承的地址空間mm_struct，但是它是可以訪問的，它訪問的地址空間就是創(chuàng)建該內(nèi)核進程那個用戶進程的空間mm_struct或者是剛剛 切出去的用戶進程的mm_struct，如果內(nèi)核線程隨意寫那個空間，用戶進程一點脾氣也沒有，誰讓它倒霉，即使內(nèi)核線程release了繼承的mm，那 只是還給了slab，內(nèi)核線程想訪問哪里，僅僅依賴有沒有頁表項以及頁面是否在內(nèi)存，所謂刑不上大夫，不過一般不會出現(xiàn)這么恨毒的內(nèi)核線程，除非是病毒， 另外smp下內(nèi)核線程的pgd一般都是swapdir，那是沒有任何用戶空間映射的。上面的內(nèi)核線程訪問用戶空間的前提是它訪問的空間恰好在頁表項中有記 錄，若沒有，即使內(nèi)核線程也甭想了，看看do_page_fault的處理：
if (in_atomic() || !mm)//沒有mm還想訪問用戶空間就完蛋
???????????????? goto bad_area_nosemaphore;
我們再看一下切換的細節(jié)：

static?inline?task_t?*?context_switch(runqueue_t?*rq,?task_t?*prev,?task_t?*next)

{

?????????struct?mm_struct?*mm?=?next->mm;

?????????struct?mm_struct?*oldmm?=?prev->active_mm;?

?????????if?(unlikely(!mm))?{//內(nèi)核線程的情形

?????????????????next->active_mm?=?oldmm;

?????????????????atomic_inc(&oldmm->mm_count);

?????????????????enter_lazy_tlb(oldmm,?next);//單cpu實際什么也沒有做

?????????}?else

?????????????????switch_mm(oldmm,?mm,?next);//這個才切換頁目錄，由于所有進程的內(nèi)核部分的地址空間相同，故沒有必要切換了，那么內(nèi)核線程實際還是用的切出去的用戶進程的空間，因為pgd沒有變，內(nèi)核線程想蹂躪該用戶進程，easy！

?????????if?(unlikely(!prev->mm))?{

?????????????????prev->active_mm?=?NULL;

?????????????????WARN_ON(rq->prev_mm);

?????????????????rq->prev_mm?=?oldmm;

?????????}

?????????switch_to(prev,?next,?prev);?

?????????return?prev;

}

?? 因此，不要過分的死記硬背教條，什么char*和char數(shù)組一樣啦，內(nèi)核不能訪問用戶空間是因為它沒有用戶地址空間啦，關(guān)鍵是要理解為何這么做，其實想要完全的保證什么誰也做不到，只能彼此有個約定，大家都遵守。???