Question

目前，我正在开发一些与研究相关的计划，我需要找到某些特定地址的pte。我的开发环境是Juno r1板（CPU是A53和A57），它运行arm64 Linux内核。

我使用一些典型的页表行走代码，如下所示：

int find_physical_pte(void *addr)
{
    pgd_t *pgd;
    pud_t *pud;
    pmd_t *pmd;
    pte_t *ptep;
    unsigned long long address;

    address = (unsigned long long)addr;

    pgd = pgd_offset(current->mm, address);
    printk(KERN_INFO "\npgd is: %p\n", (void *)pgd);
    printk(KERN_INFO "pgd value: %llx\n", *pgd);
    if (pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd)) 
        return -1;

    pud = pud_offset(pgd, address);
    printk(KERN_INFO "\npud is: %p\n", (void *)pud);
    printk(KERN_INFO "pud value: %llx\n", (*pud).pgd);
    if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
        return -2;

    pmd = pmd_offset(pud, address);
    printk(KERN_INFO "\npmd is: %p\n", (void *)pmd);
    printk(KERN_INFO "pmd value: %llx\n",*pmd);
    if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
        return -3;

    ptep = pte_offset_kernel(pmd, address);
    printk(KERN_INFO "\npte is: %p\n", (void *)ptep);
    printk(KERN_INFO "pte value: %llx\n",*ptep);
    if (!ptep)
        return -4;

    return 1;
}

但是，当程序检查pte地址（0xffffffc0008b2000）时，它总是返回空pmd。

我的猜测是我在第一步中遇到了错误的pgd。我看到Tims Notes说使用current->mm只能获得pgd of TTBR0（用户空间pgd）而我检查的地址是内核空间地址所以我应该尝试获取pgd of TTBR1。

所以我的问题是：如果我想获得内核空间地址的pte，我可以使用current->mm来获取pgd吗？

如果我不能，还有什么我可以尝试的吗？

欢迎任何建议！谢谢。

西蒙

Answer 1

我认为您遇到的问题是您正在传递当前进程的struct mm_struct *指针。但是你从内核虚拟地址空间传递的地址。您需要将mm指针传递给init进程（&init_mm）：

pgd = pgd_offset(&init_mm, address);

我认为剩下的应该没问题，但我还没有测试过。您还可以在文件arch/arm64/mm/dump.c

中查看内核的完成方式

Answer 2

我终于解决了这个问题。

实际上，我的代码是正确的。我错过的唯一部分是页表条目检查。

根据page table design of ARMv8，ARM使用4级页面表来表示4kb颗粒情况。每个级别（链接中定义的级别0-3）在Linux代码中实现为pgd, pud, pmd, and ptep。

在ARM体系结构中，每个级别可以是块条目或表条目（请参阅链接中的 AArch64描述符格式部分 ）。

如果内存地址属于4kb表条目，则需要将其追踪到3级条目（ptep）。但是，对于地址属于较大的块，相应的表条目可以保存在pgd, pud, or pmd级别。

通过检查每个级别中条目的最后2位，您是否知道它的块条目，并且您只是继续跟踪块条目。

以下是如何改进我的代码：

根据页表指针desc = *pgd检索描述符，然后检查描述符的最后2位。

如果描述符是块条目（0x01），那么您需要提取下级条目，如上面的代码所示。如果您已经获得任何级别的表条目（0x11），那么您可以停在那里并根据您刚刚获得的描述符desc将VA转换为PA。

int find_physical_pte(void *addr)
{
    pgd_t *pgd;
    pud_t *pud;
    pmd_t *pmd;
    pte_t *ptep;
    unsigned long long address;

    address = (unsigned long long)addr;

    pgd = pgd_offset(current->mm, address);
    printk(KERN_INFO "\npgd is: %p\n", (void *)pgd);
    printk(KERN_INFO "pgd value: %llx\n", *pgd);
    if (pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd)) 
        return -1;
    //check if (*pgd) is a table entry. Exit here if you get the table entry.

    pud = pud_offset(pgd, address);
    printk(KERN_INFO "\npud is: %p\n", (void *)pud);
    printk(KERN_INFO "pud value: %llx\n", (*pud).pgd);
    if (pud_none(*pud) || pud_bad(*pud))
        return -2;
    //check if (*pud) is a table entry. Exit here if you get the table entry.   

    pmd = pmd_offset(pud, address);
    printk(KERN_INFO "\npmd is: %p\n", (void *)pmd);
    printk(KERN_INFO "pmd value: %llx\n",*pmd);
    if (pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd))
        return -3;
    //check if (*pmd) is a table entry. Exit here if you get the table entry.

    ptep = pte_offset_kernel(pmd, address);
    printk(KERN_INFO "\npte is: %p\n", (void *)ptep);
    printk(KERN_INFO "pte value: %llx\n",*ptep);
    if (!ptep)
        return -4;

    return 1;
}

Arm64 Linux Page Table Walk

2 个答案: