Linux内核调用用户空间程序的一般方法分析

当在内核空间中希望执行用户空间的程序时，我们通常会调用call_usermodehelper函数或者kernel_execve。实际上，call_usermodehelper最终也执行了kernel_execve。但call_usermodehelper所多做的是将该执行请求添加到工作队列中，待处理器执行。

函数实现在/include/linux/kmod.h中，该函数首先调用call_usermodehelper_setup初始化subprocess_info（其中包含工作队列对象）并将__call_usermodehelper作为工作队列的处理函数。然后调用call_usermodehelper_exec将工作队列对象加入到khelper_wq队列中，并等待其执行完成。__call_usermodehelper处理函数中将调用kernel_execve函数以在用户空间执行所要执行的程序。至于kernel_execve的实现，在/arch/x86/kernel/entry_64.S中实现，其将调用sys_execve系统调用。

ENTRY(kernel_execve)
    CFI_STARTPROC
    FAKE_STACK_FRAME $0
    SAVE_ALL
    movq %rsp,%rcx
    call sys_execve
    movq %rax, RAX(%rsp)
    RESTORE_REST
    testq %rax,%rax
    je int_ret_from_sys_call
    RESTORE_ARGS
    UNFAKE_STACK_FRAME
    ret
    CFI_ENDPROC
END(kernel_execve)

这里有个小技巧：subprocess_info中的第一个字段必须为work_struct结构，因为在工作队列执行__call_usermodehelper时，其可以获取到subprocess_info的全部内容。

分析：这里为什么要使用call_usermodehelper来执行程序呢，个人认为执行用户空间程序时，不需要占用调用者的资源和时间，由工作队列来处理即可。

遗留的问题：所要执行的程序是执行在用户空间，还是内核空间呢？个人认为应该执行在用户空间，原因很简单，当我们在用户态程序中调用该系统调用时，所执行的程序执行在用户空间。所以我推测sys_execve系统调用中，肯定会有将内核栈指针更换为用户栈指针的处理。只是猜测，需要后续找到证据。