Bảng trang đi bộ của quy trình trong Linux

Question

Tôi đang cố điều hướng các bảng trang cho một quy trình trong linux. Trong một mô-đun hạt nhân tôi nhận ra các chức năng sau:

static struct page *walk_page_table(unsigned long addr) 
{ 
    pgd_t *pgd; 
    pte_t *ptep, pte; 
    pud_t *pud; 
    pmd_t *pmd; 

    struct page *page = NULL; 
    struct mm_struct *mm = current->mm; 

    pgd = pgd_offset(mm, addr); 
    if (pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd)) 
     goto out; 
    printk(KERN_NOTICE "Valid pgd"); 

    pud = pud_offset(pgd, addr); 
    if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud)) 
     goto out; 
    printk(KERN_NOTICE "Valid pud"); 

    pmd = pmd_offset(pud, addr); 
    if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd)) 
     goto out; 
    printk(KERN_NOTICE "Valid pmd"); 

    ptep = pte_offset_map(pmd, addr); 
    if (!ptep) 
     goto out; 
    pte = *ptep; 

    page = pte_page(pte); 
    if (page) 
     printk(KERN_INFO "page frame struct is @ %p", page); 

out: 
    return page; 
} 

Chức năng này được gọi là từ ioctl và addr là một địa chỉ ảo trong không gian địa chỉ tiến trình:

static int my_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long addr) 
{ 
    struct page *page = walk_page_table(addr); 
    ... 
    return 0; 
} 

Điều lạ là gọi ioctl trong một quá trình không gian người dùng, điều này segfaults ... nhưng có vẻ như là cách tôi đang tìm mục nhập bảng trang là chính xác vì với dmesg tôi có được ví dụ cho mỗi ioctl gọi:

[ 1721.437104] Valid pgd 
[ 1721.437108] Valid pud 
[ 1721.437108] Valid pmd 
[ 1721.437110] page frame struct is @ c17d9b80 

Vậy tại sao quá trình không thể hoàn thành chính xác cuộc gọi 'ioctl'? Có lẽ tôi phải khóa một cái gì đó trước khi điều hướng các bảng trang?

Tôi đang làm việc với hạt nhân 2.6.35-22 và ba bảng trang cấp.

Cảm ơn tất cả!

Answer 1

pte_unmap(ptep); 

bị thiếu ngay trước nhãn. Hãy thử thay đổi mã theo cách này:

... 
    page = pte_page(pte); 
    if (page) 
     printk(KERN_INFO "page frame struct is @ %p", page); 

    pte_unmap(ptep); 

out: 

Answer 2

Nhìn vào /proc/<pid>/smaps hệ thống tập tin, bạn sẽ nhìn thấy bộ nhớ userspace:

cat smaps 
bfa60000-bfa81000 rw-p 00000000 00:00 0   [stack] 
Size:    136 kB 
Rss:     44 kB 

và làm thế nào nó được in là thông qua fs/proc/task_mmu.c (từ nguồn kernel):

http://lxr.linux.no/linux+v3.0.4/fs/proc/task_mmu.c

if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma)) 
       walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk); 
       show_map_vma(m, vma.....); 
     seq_printf(m, 
        "Size:   %8lu kB\n" 
        "Rss:   %8lu kB\n" 
        "Pss:   %8lu kB\n" 

Và chức năng của bạn hơi giống như hàm walk_page_range(). Nhìn vào walk_page_range(), bạn có thể thấy rằng cấu trúc smaps_walk là không được phép thay đổi trong khi nó đang đi bộ:

http://lxr.linux.no/linux+v3.0.4/mm/pagewalk.c#L153 

For eg: 

       } 
201    if (walk->pgd_entry) 
202      err = walk->pgd_entry(pgd, addr, next, walk); 
203    if (!err && 
204     (walk->pud_entry || walk->pmd_entry || walk->pte_entry 

Nếu đi bộ đã thay đổi, sau đó tất cả các kiểm tra trên có thể có được không phù hợp.

Tất cả những chỉ có nghĩa là bạn phải khóa mmap_sem khi đi bộ bảng trang:

if (!down_read_trylock(&mm->mmap_sem)) { 
      /* 
      * Activate page so shrink_inactive_list is unlikely to unmap 
      * its ptes while lock is dropped, so swapoff can make progress. 
      */ 
      activate_page(page); 
      unlock_page(page); 
      down_read(&mm->mmap_sem); 
      lock_page(page); 
    } 

và sau đó theo sau mở khóa:

up_read(&mm->mmap_sem); 

Và dĩ nhiên, khi bạn phát hành printk () của pagetable bên trong module kernel của bạn, module kernel đang chạy trong process context của quá trình insmod của bạn (chỉ cần printk "comm" và bạn có thể thấy "insmod") có nghĩa là mmap_sem là khóa, nó cũng có nghĩa là quá trình KHÔNG chạy, và do đó không có đầu ra bàn điều khiển cho đến khi quá trình hoàn thành (tất cả các đầu ra printk() chỉ vào bộ nhớ).

Âm thanh hợp lý?