在Linux user mode process取得一個pointer的 PA?

gogojesse

在linux OS上
7 Q) B  v6 _2 X有沒有任何辦法在一個user mode process取得一個pointer的physical address?
8 \: Y) q+ }. K$ @" G0 [
  f8 L0 f: _# J1 e5 [0 R7 E因為想把pointer指到的資料用另外一個hardware直接搬走，但是沒找到很好的方法。

gogojesse

自己做了一些小實驗，如下：
3 l5 R2 M) C* j: K+ V  w( d9 Z% B" `
6 U3 y* n* c, @( t3 A# c1) 掛了一個小支的kernel driver到系統上(簡稱findmapping.ko)
" ^; I- `0 M6 C* I2 ], G- s3 U2) 把需要轉換的virtual address透過ioctl()丟到 findmmaping driver 裡頭。
3) kernel driver 收到 ioctl command 之後，找到對應 process 的 task struct
+ q/ Q( {* H8 w' z4) 有了 task struct 就有所有的vma struct，可以找到這個virtual address是vma是哪個 entry。

   例如： 傳進來的virtual address = 0x40800000，因為我的va剛好是mapping block的開頭。
: b: e9 V7 w4 N. u   可以找到 vma->vm_start = 0x40800000 這個 entry。

問題是剛靠vma提供的資訊還是不足夠。有些entry可以找到對應的 PA，但是有的 va 傳進
- z4 u& z6 w: {8 r. W5 g" l  h來之後，沒辦法直接用vma的資訊做轉換。
/ G* u3 \9 Y4 u4 _8 }7 N
1 }% t  j4 U+ {  Z5 c8 W目前打算再找到對應於這個process的page table的資訊，直接看table裡頭的mapping，不知道有沒有人
有這方面的經驗，或是推薦好的文章?

% [& P: s* }" @0 s

gogojesse

剛剛似乎試出來一些成果
$ \* N; P& j' V  L6 \方法就是在上一篇的基礎上
0 E) Z+ A9 y) f: M. ~7 f* t
5 X* ~: i# s) a2 D* `1) 找到task_struct
0 R! B6 D' [+ y3 e" ~7 s2) 找到所屬的 mm
) p* T$ u; _8 T# V& v" b" a  ~2) 找到 mm 中的 pgd  (page descriptor)
3) 有了pgd就可以用系統的函式，找到對應的 page table entry(pte)
   例如： pgd_offset(), pmd_offset(), pte_offset()等等
1 j( V+ q; M; |* Z9 E: a4) pa = (virtual address & 0xfffff000) | (pte & 0xfff)

應該就可以得到physical address。以上不知道有沒有錯誤或例外狀況。
目前猜想trust zone可能會造成加在 driver的這段code沒有access某些
4 W" r  m! `" o+ e6 Q" b' a9 r4 c資料的權利。但是對trush zone不是相當了解，不知道page table是不是
會被保護到。

gogojesse

剛剛review文章
/ q% A( \; h8 |) x發現寫反了~

  R# J2 j3 o& n( s4) pa = (virtual address & 0xfffff000) | (pte & 0xfff)
應該改成
4) pa = (pte & 0xfffff000) | (virtual address & 0xfff)

另外，這個問題還會遇到
整塊記憶體跨太多page
page可能在實體位址不連續或者被swap出去
, ]4 G7 X4 h7 s% R  _1 v* m* f所以要DMA搬運資料之前
3 H+ F7 L) H' O. H2 ^. ]- d這些因素必須要先排除~