如何在Linux用户空间做我们会在内核空间做的事情

简介:

我相信,Linux 最好也是最坏的事情,就是内核空间(kernel space)和用户空间(user space)之间的巨大差别。

如果没有这个区别,Linux 可能也不会成为世界上影响力最大的操作系统。如今,Linux 的使用范围在世界上是最大的,而这些应用又有着世界上最大的用户群——尽管大多数用户并不知道,当他们进行谷歌搜索或者触摸安卓手机的时候,他们其实正在使用 Linux。如果不是 Linux 的巨大成功,Apple 公司也可能并不会成为现在这样(即在他们的电脑产品中使用 BSD 的技术)(LCTT 译注:Linux 获得成功后,Apple 曾与 Linus 协商使用 Linux 核心作为 Apple 电脑的操作系统并帮助开发的事宜,但遭到拒绝。因此,Apple 转向使用许可证更为宽松的 BSD 。)。

不(需要)关注用户空间是 Linux 内核开发中的一个特点而非缺陷。正如 Linus 在 2003 年的极客巡航Geek Cruise中提到的那样,“我只做内核相关的东西……我并不知道内核之外发生的事情,而且我也并不关心。我只关注内核部分发生的事情。” 多年之后的另一次极客巡航上, Andrew Morton 给我上了另外的一课,这之后我写道:

内核空间是Linux 所在的地方,而用户空间是 Linux 与其它的“自然材料”一起使用的地方。内核空间和用户空间的区别,和自然材料与人类用其生产的人造材料的区别很类似。这个区别是自然而然的结果,就是尽管外面的世界一刻也离不开 Linux, 但是 Linux 社区还是保持相对较小。所以,为了增加哪怕一点我们社区团体的规模,我希望指出两件事情。第一件已经非常火了,另外一件可能会火起来。

第一件事情就是区块链(blockchain),出自著名的分布式货币——比特币之手。当你正在阅读这篇文章的同时,人们对区块链的关注度正在直线上升。

图1. 区块链的谷歌搜索趋势

第二件事就是自主身份(self-sovereign identity)。为了解释这个概念,让我先来问你:你是谁,你来自哪里?

如果你从你的老板、你的医生或者车管所,Facebook、Twitter 或者谷歌上得到答案,你就会发现它们都是行政身份administrative identifiers——这些机构完全以自己的便利为原因设置这些身份和职位。正如一家区块链技术公司 Evernym 的 Timothy Ruff 所说,“你并不因组织而存在,但你的身份却因此存在。”身份是个因变量。自变量——即控制着身份的变量——是(你所在的)组织。

如果你的答案出自你自己,我们就有一个广大空间来发展一个新的领域,在这个领域中,我们完全自由。

据我所知,第一个解释这个的人是 Devon Loffreto。在 2012 年 2 月,他在博客 Moxy Tongue 中写道:“什么是 'Sovereign Source Authority'?”。在发表于 2016 年 2 月的 “Self-Sovereign Identity” 一文中,他写道:自主身份必须是独立个人提出的,并且不包含社会因素……自主身份源于每个个体对其自身本源的认识。 一个自主身份可以为个体带来新的社会面貌。每个个体都可能为自己生成一个自主身份,并且这并不会改变固有的人权。使用自主身份机制是所有参与者参与的基石,并且依旧可以同各种形式的人类社会保持联系。将这个概念放在 Linux 领域中,只有个人才能为他或她设定一个自己的开源社区身份。这在现实实践中,这只是一个非常正常的事件。举个例子,我自己的身份包括:

  • David Allen Searls,我父母会这样叫我。
  • David Searls,正式场合下我会这么称呼自己。
  • Dave,我的亲戚和好朋友会这么叫我。
  • Doc,大多数人会这么叫我。

作为承认以上称呼的自主身份来源,我可以在不同的情景中轻易的转换。但是,这只是在现实世界中。在虚拟世界中,这就变得非常困难。除了上述的身份之外,我还可以是 @dsearls (我的 twitter 账号) 和 dsearls (其他的网络账号)。然而为了记住成百上千的不同账号的登录名和密码,我已经不堪重负。

你可以在你的浏览器上感受到这个糟糕的体验。在火狐上,我有成百上千个用户名密码。很多已经废弃(很多都是从 Netscape 时代遗留下来的),但是我想会有大量的工作账号需要处理。对于这些,我只是被动接受者。没有其他的解决方法。甚至一些安全较低的用户认证,已经成为了现实世界中不可缺少的一环。

现在,最简单的方式来联系账号,就是通过 “Log in with Facebook” 或者 “Login in with Twitter” 来进行身份认证。在这种情况下,我们中的每一个甚至并不是真正意义上的自己,甚至(如果我们希望被其他人认识的话)缺乏对其他实体如何认识我们的控制。

我们从一开始就需要的是一个可以实体化我们的自主身份和交流时选择如何保护和展示自身的个人系统。因为缺少这个能力,我们现在陷入混乱。Shoshana Zuboff 称之为 “监视资本主义”,她如此说道:

...难以想象,在见证了互联网和获得了的巨大成功的谷歌背后。世界因 Apple 和 FBI 的对决而紧密联系在一起。讲道理,热衷于监视的资本家开发的监视系统是每一个国家安全机构都渴望的。然后,她问道,”我们怎样才能保护自己远离他人的影响?“

我建议使用自主身份。我相信这是我们唯一的既可以保证我们从监视中逃脱、又可以使我们有一个有序的世界的办法。以此为基础,我们才可以完全无顾忌地和社会,政治,商业上的人交流。

我在五月联合国举行的 ID2020 会议中总结了这个临时的结论。很高兴,Devon Loffreto 也在那,他于 2013 年推动了自主身份的创立。这是我那时写的一些文章,引用了 Devon 的早期博客(比如上面的原文)。

这有三篇这个领域的准则:

  • "Self-Sovereign Identity" - Devon Loffreto.
  • "System or Human First" - Devon Loffreto.
  • "The Path to Self-Sovereign Identity" - Christopher Allen.

从 Evernym 的简要说明中,digi.me、 iRespond 和 Respect Network 也被包括在内。自主身份和社会身份 (也被称为“当前模式current model”) 的对比结果,显示在图二中。

图 2. 当前模式身份 vs. 自主身份

Sovrin 就是为此而生的平台,它阐述自己为一个“依托于先进、专用、经授权、分布式平台的,完全开源、基于标识的身份声明图平台”。同时,这也有一本白皮书。它的代码名为 plenum,并且公开在 Github 上。

在这里——或者其他类似的地方——我们就可以在用户空间中重现我们在过去 25 年中在内核空间做过的事情。





作者:Doc Searls
来源:51CTO
目录
相关文章
|
1天前
|
缓存 算法 Linux
深入理解Linux内核调度器:公平性与性能的平衡####
真知灼见 本文将带你深入了解Linux操作系统的核心组件之一——完全公平调度器(CFS),通过剖析其设计原理、工作机制以及在实际系统中的应用效果,揭示它是如何在众多进程间实现资源分配的公平性与高效性的。不同于传统的摘要概述,本文旨在通过直观且富有洞察力的视角,让读者仿佛亲身体验到CFS在复杂系统环境中游刃有余地进行任务调度的过程。 ####
17 6
|
2天前
|
Linux 数据库
Linux内核中的锁机制:保障并发操作的数据一致性####
【10月更文挑战第29天】 在多线程编程中,确保数据一致性和防止竞争条件是至关重要的。本文将深入探讨Linux操作系统中实现的几种关键锁机制,包括自旋锁、互斥锁和读写锁等。通过分析这些锁的设计原理和使用场景,帮助读者理解如何在实际应用中选择合适的锁机制以优化系统性能和稳定性。 ####
15 6
|
2天前
|
机器学习/深度学习 负载均衡 算法
深入探索Linux内核调度机制的优化策略###
本文旨在为读者揭开Linux操作系统中至关重要的一环——CPU调度机制的神秘面纱。通过深入浅出地解析其工作原理,并探讨一系列创新优化策略,本文不仅增强了技术爱好者的理论知识,更为系统管理员和软件开发者提供了实用的性能调优指南,旨在促进系统的高效运行与资源利用最大化。 ###
|
4天前
|
算法 Linux 开发者
深入探究Linux内核中的内存管理机制
本文旨在对Linux操作系统的内存管理机制进行深入分析,探讨其如何通过高效的内存分配和回收策略来优化系统性能。文章将详细介绍Linux内核中内存管理的关键技术点,包括物理内存与虚拟内存的映射、页面置换算法、以及内存碎片的处理方法等。通过对这些技术点的解析,本文旨在为读者提供一个清晰的Linux内存管理框架,帮助理解其在现代计算环境中的重要性和应用。
|
1天前
|
监控 网络协议 算法
Linux内核优化:提升系统性能与稳定性的策略####
本文深入探讨了Linux操作系统内核的优化策略,旨在通过一系列技术手段和最佳实践,显著提升系统的性能、响应速度及稳定性。文章首先概述了Linux内核的核心组件及其在系统中的作用,随后详细阐述了内存管理、进程调度、文件系统优化、网络栈调整及并发控制等关键领域的优化方法。通过实际案例分析,展示了这些优化措施如何有效减少延迟、提高吞吐量,并增强系统的整体健壮性。最终,文章强调了持续监控、定期更新及合理配置对于维持Linux系统长期高效运行的重要性。 ####
|
3天前
|
缓存 网络协议 Linux
Linux操作系统内核
Linux操作系统内核 1、进程管理: 进程调度 进程创建与销毁 进程间通信 2、内存管理: 内存分配与回收 虚拟内存管理 缓存管理 3、驱动管理: 设备驱动程序接口 硬件抽象层 中断处理 4、文件和网络管理: 文件系统管理 网络协议栈 网络安全及防火墙管理
20 4
|
4天前
|
人工智能 算法 大数据
Linux内核中的调度算法演变:从O(1)到CFS的优化之旅###
本文深入探讨了Linux操作系统内核中进程调度算法的发展历程,聚焦于O(1)调度器向完全公平调度器(CFS)的转变。不同于传统摘要对研究背景、方法、结果和结论的概述,本文创新性地采用“技术演进时间线”的形式,简明扼要地勾勒出这一转变背后的关键技术里程碑,旨在为读者提供一个清晰的历史脉络,引领其深入了解Linux调度机制的革新之路。 ###
|
5天前
|
缓存 监控 Linux
|
8天前
|
Linux Shell 数据安全/隐私保护
下一篇
无影云桌面