内核在执行读取硬件寄存器的函数时执行操作

时间:2015-05-11 17:52:54

标签: linux-kernel linux-device-driver

我正在引用this answer for crash帮助来分析导致问题的这段代码。每个人的上下文,我正在使用一个字符驱动程序,它将作为从用户空间直接传递到硬件的ahci驱动程序。我正在为此修改ahci驱动程序。

我从小开始。我想查看我的VM上AHCI HBA的HBA端口0的端口寄存器。我的角色驱动程序ioctl代码:

switch (cmd) {
    case AHCIP_GPORT_REG:
        pPciDev = pci_get_device(0x8086, 0x2829, NULL);

        if (pPciDev) {
            /* This will set ret to the value that it needs to be.  This
             * is true of __put_user() too */
            if ((ret = __get_user(off, (u32*)obj))) {
                printk(KERN_INFO "unable to read from user space\n");
                goto ioctl_quick_out;
            }

            reg = get_port_reg(&pPciDev->dev, off);
            if ((ret = __put_user(reg, (u32*)obj)))
            {
                printk(KERN_INFO "Unable to write to user space\n");
            }

            pci_dev_put(pPciDev);
        }

        // This break wasn't in the code when it crashed
        break;

    default:
        // POSIX compliance with this one (REF of LDD3)
        ret = -ENOTTY;
}

我修改后的ahci.c版本中的代码,该角色驱动程序调用该代码:

u32 get_port_reg(struct device *dev, u32 off)
{
    struct Scsi_Host *shost = class_to_shost(dev);
    struct ata_port *ap = ata_shost_to_port(shost);
    void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(ap);

    return ioread32(port_mmio + off);
}
EXPORT_SYMBOL(get_port_reg);

内核哎呀,这引起了,发生在这里:

PID: 3357   TASK: ffff88011c9b7500  CPU: 0   COMMAND: "peek"
 #0 [ffff8800abfc79f0] machine_kexec at ffffffff8103b5bb
 #1 [ffff8800abfc7a50] crash_kexec at ffffffff810c9852
 #2 [ffff8800abfc7b20] oops_end at ffffffff8152e0f0
 #3 [ffff8800abfc7b50] no_context at ffffffff8104c80b
 #4 [ffff8800abfc7ba0] __bad_area_nosemaphore at ffffffff8104ca95
 #5 [ffff8800abfc7bf0] bad_area at ffffffff8104cbbe
 #6 [ffff8800abfc7c20] __do_page_fault at ffffffff8104d36f
 #7 [ffff8800abfc7d40] do_page_fault at ffffffff8153003e
 #8 [ffff8800abfc7d70] page_fault at ffffffff8152d3f5
    [exception RIP: get_port_reg+18]
    RIP: ffffffffa03c4cd2  RSP: ffff8800abfc7e28  RFLAGS: 00010246
    RAX: 0000000000020101  RBX: 00007fff17273960  RCX: ffffffff812b0710
    RDX: ffff88011ddd5000  RSI: 0000000000000000  RDI: ffff88011ddd5090
    RBP: ffff8800abfc7e28   R8: 0000000000000000   R9: 0000000000000000
    R10: 00000000000007d5  R11: 0000000000000006  R12: ffff88011ddd5000
    R13: 0000000000000000  R14: 0000000000000000  R15: 0000000000000000
    ORIG_RAX: ffffffffffffffff  CS: 0010  SS: 0018

如您所见,指令指针为get_port_reg+18。由于此功能非常小,这里是完整的反汇编

crash> dis get_port_reg
0xffffffffa03c4cc0 <get_port_reg>:      push   %rbp
0xffffffffa03c4cc1 <get_port_reg+1>:    mov    %rsp,%rbp
0xffffffffa03c4cc4 <get_port_reg+4>:    nopl   0x0(%rax,%rax,1)
0xffffffffa03c4cc9 <get_port_reg+9>:    mov    0x240(%rdi),%rax
0xffffffffa03c4cd0 <get_port_reg+16>:   mov    %esi,%esi
0xffffffffa03c4cd2 <get_port_reg+18>:   mov    0x2838(%rax),%rdx
0xffffffffa03c4cd9 <get_port_reg+25>:   mov    0x28(%rax),%eax
0xffffffffa03c4cdc <get_port_reg+28>:   mov    0x10(%rdx),%rdx
0xffffffffa03c4ce0 <get_port_reg+32>:   shl    $0x7,%eax
0xffffffffa03c4ce3 <get_port_reg+35>:   mov    %eax,%eax
0xffffffffa03c4ce5 <get_port_reg+37>:   add    0x28(%rdx),%rax
0xffffffffa03c4ce9 <get_port_reg+41>:   lea    0x100(%rax,%rsi,1),%rdi
0xffffffffa03c4cf1 <get_port_reg+49>:   callq  0xffffffff8129dde0 <ioread32>
0xffffffffa03c4cf6 <get_port_reg+54>:   leaveq 
0xffffffffa03c4cf7 <get_port_reg+55>:   retq   
0xffffffffa03c4cf8 <get_port_reg+56>:   nopl   0x0(%rax,%rax,1)

正如你可能已经猜到的那样,我是一个集会新手。哪行代码是get_port_reg+18?我很困惑,因为我在该函数的每一行调用函数,但我看到的唯一调用是ioread32()

作为参考,我在get_port_reg within the same file之后对我的功能ahci_show_port_cmd()进行了建模。我想不出任何其他方法来获得必要的struct pci_dev结构。我是否善用get_pci_device()pci_dev_put()?这不是问题吗?

感谢您的帮助 安迪

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

我将发表自己的答案。我的问题的两位评论员让我走上正确的道路来解决这个问题。正如我所提到的,我的方法是做一些我在ahci驱动程序(ahci.c)中看到过的地方。基本上,假设很简单,this function in ahci.c需要struct device*,并且从中可以获得所需的ata_port信息。我在ahci.c中看到作者偶尔做过struct device* = &pdev->dev;。换句话说,我认为struct pci_dev dev 成员正在得到我所需要的东西。我显然没有意识到“类类型”或类似的东西(请参阅@ myaut的第一条评论)。 @alexhoppus基本上根据我发布的代码和反汇编得出相同/类似的结论。

我使用过的修复程序,确实运行良好,如下:

/* ioctl code in character driver */
switch (cmd) {
    case AHCIP_GPORT_REG:
        pPciDev = pci_get_device(0x8086, 0x2829, NULL);

        if (pPciDev) {
            struct ata_host *pHost = NULL;
            struct ata_port *pPort = NULL;
            printk(KERN_INFO "found the PCI device\n");
            /* Get the devices driver data */
            pHost = pci_get_drvdata(pPciDev);
            if (!pHost) {
                ret = -EFAULT;
                goto ioctl_valid_pci_dev_out;
            }

            /* for this test, we'll use just port 0 */
            pPort = pHost->ports[0];
            if (!pPort) {
                ret = -EFAULT;
                goto ioctl_valid_pci_dev_out;
            }

            /* This will set ret to the value that it needs to be.  This
             * is true of __put_user() too */
            if ((ret = __get_user(off, (u32*)obj))) {
                printk(KERN_INFO "unable to read from user space\n");
                goto ioctl_valid_pci_dev_out;
            }

            reg = get_port_reg(pPort, off);
            if ((ret = __put_user(reg, (u32*)obj)))
            {
                printk(KERN_INFO "Unable to write to user space\n");
            }
        }

        break;

    default:
        // POSIX compliance with this one (REF of LDD3)
        ret = -ENOTTY;
}

ahci驱动程序也被修改了

u32 get_port_reg(struct ata_port* pPort, u32 off)
{
    void __iomem *port_mmio = ahci_port_base(pPort);

    return ioread32(port_mmio + off);
}
EXPORT_SYMBOL(get_port_reg);

虽然这已经解决了我的问题,但我真的很感谢有人向我解释(struct pci_dev)device.dev.p->driver_data. I can use, and have, the Linux cross referencing tools to see the data types. What is supposed to be stored in struct device_private`中的内容? This is the structure我正在使用它来获取我需要的数据。我真的很感谢有人评论这个答案来解释那个。

感谢@myaut和@alexhoppus