進程地址空間的隔離 是現代操作系統的一個顯著特征。這也是區別于 “古代”操作系統 的顯著特征。

進程地址空間隔離意味著進程P1無法以隨意的方式訪問進程P2的內存，除非這塊內存被聲明是共享的。

這非常容易理解，我舉個例子。

我們知道，在原始野人社會，是沒有家庭的觀念的，所有的資源都是部落內共享的，所有的野人都可以以任意的方式在任意時間和任何其他野人交互。類似Dos這樣的操作系統就是這樣的，內存地址空間并沒有隔離。進程可以隨意訪問其它進程的內存。

后來有了家庭的觀念，家庭的資源被隔離，人們便不能私闖民宅了，人們無法以隨意的方式進入別人的家用別人的東西，除非這是主人允許的。操作系統進入現代模式后，進程也有了類似家庭的概念。

但家庭的概念是虛擬的，人們只是遵守約定而不去破壞別人的家庭。房子作為一個物理基礎設施，保護著家庭。在操作系統中，家庭類似于虛擬地址空間，而房子就是頁表。

鄰居不能闖入你的房子，但警察可以，政府公務人員以合理的理由也可以。所謂的特權管理機構只要理由充分，就可以進入普通人家的房子，touch這家人的東西。對于操作系統而言，這就是內核可以做的事，內核可以訪問任意進程的地址空間。

當然了，內核并不會無故私闖民宅，就像警察不會隨意闖入別人家里一樣。

但是，你可以讓內核故意這么做，做點無賴的事情。

我們來試一下，先看一個程序：

// test.c// gcc test.c -o test#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <sys/mman.h>int main(){  char* addr = mmap(NULL, 1024, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);  strcpy(addr, "Zhejiang wenzhou pixie shi");  printf("addr: %lu  pid:%d/n", addr, getpid());  printf("before:%s /n", addr); getchar();  printf("after:%s/n", addr);  return 0;}

這個程序的輸出非常簡單，before和after都會輸出 “Zhejiang wenzhou pixie shi”，但是我們想把這句話給改了，怎么辦呢？顯然，test進程如果自己不改它，那就沒轍…但是可以讓內核強制改啊，讓內核私闖民宅就是了。

接下來我寫一個內核模塊：

// test.c// make -C /lib/modules/`uname -r`/build SUBDIRS=`pwd` modules#include <linux/mm.h>#include <linux/sched.h>#include <linux/module.h>static int pid = 1;module_param(pid, int, 0644);static unsigned long addr = 0;module_param(addr, long, 0644);// 根據一個進程的虛擬地址找到它的頁表，相當于找到這家人的房子地址，然后闖入！static pte_t* get_pte(struct task_struct *task, unsigned long address){ pgd_t* pgd; pud_t* pud; pmd_t* pmd; pte_t* pte; struct mm_struct *mm = task->mm; pgd = pgd_offset(mm, address); if(pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd)) return NULL; pud = pud_offset(pgd, address); if(pud_none(*pud) || pud_bad(*pud)) return NULL; pmd = pmd_offset(pud, address); if(pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd)) return NULL; pte = pte_offset_kernel(pmd, address); if(pte_none(*pte)) return NULL; return pte;}static int test_init(void){ struct task_struct *task; pte_t* pte; struct page* page; // 找到這家人 task = pid_task(find_pid_ns(pid, &init_pid_ns), PIDTYPE_PID); // 找到這家人住在哪里 if(!(pte = get_pte(task, addr))) return -1; page = pte_page(*pte); // 強行闖入 addr = page_address(page); // sdajgdoiewhgikwnsviwgvwgvw strcpy(addr, (char *)"rain flooding water will not get fat!"); // 事了拂衣去，深藏功與名 return 0;}static void test_exit(void){}module_init(test_init);module_exit(test_exit);MODULE_LICENSE("GPL");