seL4-手册-最新版.pdf

简介：
本手册提供了关于seL4操作系统的全面指南，包括其架构、使用方法及开发接口等信息，适用于系统开发者和研究人员。 seL4是一个高度安全且经过验证的微内核，由Data61 Trustworthy Systems团队开发。这份参考手册详细介绍了seL4的功能及其操作机制，并提供了理解其核心服务与对象的关键信息。作为RTOS（实时操作系统）的核心组件，seL4的设计目标在于提供严格的访问控制和高效的性能。 在seL4中，能力基础的访问控制系统是关键的安全特性之一。每个资源如内存区域、设备等都通过一个或多个能力来表示，并且这些能力决定了进程对它们的权限范围。这种模型确保了只有持有特定能力的进程才能使用相应的资源，从而增强了系统的安全性。 系统调用是进程与内核交互的主要方式。当进程需要利用内核服务时，必须通过系统调用来执行操作，这包括创建新对象、销毁现有对象或更改对象属性等任务。 内核对象构成了seL4的基础架构。这些对象包含了如任务（线程）、中断处理程序、页表和内存区域等内容，并且每个都有其特定的属性与权限，由内核管理并通过能力表示。 在seL4中，内核负责分配和管理内存资源，包括为新创建的对象提供空间。为了防止信息泄露和避免浪费资源，必须正确回收并重新定义已使用的内存。手册详细列出了各种对象所需的大小，这对于理解和优化系统中的内存使用至关重要。 CSpace（能力空间）是存储能力和权限的地方，并且相当于进程的能力目录。管理CSpace包括创建新的CNode、操作这些存储能力的结构以及控制能力的生命周期等任务。通过复制和修改现有能力可以生成具有不同权利的新能力；当不再需要某个对象时，可以通过撤销或删除其对应的能力来释放资源。 CSpace地址解析是获取到特定对象权限的关键步骤之一，包括定位特定能力和处理它们在地址空间中的位置等内容。这涉及到遍历整个CSpace以及如何直接访问存储其中的权限信息。 seL4手册详细阐述了微内核通过严格的能力系统和精细的内存管理来实现高效且安全的操作的方法。这些概念和技术对于理解seL4的设计理念及其实际应用至关重要，使开发者和研究人员能够深入探索其内部工作原理，并构建出更加可靠与安全的应用程序或操作系统环境。