mmap:在用户空间中映射一个用kmalloc分配的内核缓冲区

时间:2011-08-06 15:46:16

标签: linux linux-kernel linux-device-driver mmap

在用户空间进程中映射使用kmalloc分配的缓冲区的正确方法是什么?也许我还没有理解内存映射......我编写了一个内核模块来分配这个缓冲区(例如120字节),我会在用户空间进程中读取和写入它。显然我创建了一个char设备并在mmap结构中实现了file_operations方法。我的方法是:

static int my_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
{
  //printk(KERN_INFO "Allocated virtual memory length = %d", vma->vm_end - vma->vm_start);

  long unsigned int size = vma->vm_end - vma->vm_start;

  if (remap_pfn_range(vma, vma->vm_start,
                      __pa(mem_area) >> PAGE_SHIFT,  //what about vma->vm_pgoff?
                      size,
                      vma->vm_page_prot) < 0)
    return -EAGAIN;

  vma->vm_flags |= VM_LOCKED;
  vma->vm_ops = &vmops;
  vma->vm_flags |= VM_RESERVED;

  my_vm_open(vma);

  return 0;
}

其中mem_area指向在模块init处分配有kmalloc的内存区域。该区域填充相同的值(例如0x10)。一切正常,但我认为这段代码有问题:

  1. kmalloc可以返回一个非页面对齐的指针,在这种情况下,我认为remap_pfn_range的第三个参数的值实际上并不正确空间我读错了值。相反,如果我使用__get_free_page(因为函数总是返回页面对齐的指针)或kmalloc返回页面对齐指针时,所有工作都有效。内存映射适用于多个PAGE_SIZE的内存区域,那么,我应该分配整个页面而不是使用kmalloc吗?

  2. 调用my_mmap时,内核已分配了一些页面吗?我问这个是因为我发现了一些自定义mmap方法的实现,它将remap_pfn_range作为第三个参数调用vma->vm_pgoff ...怎么可能有用呢?这是第一个新分配页面的页面框架吗?如果我将my_mmap中的页面框架作为第三个参数传递给我,那么我应该从vma->vm_pgoff中的页面开始释放页面吗?

  3. 但是我找到了一个mmap方法的实现,它映射了一个用kmalloc分配的缓冲区。为了正确映射缓冲区,在remap_pfn_range之前执行一个操作(我现在没有看不到)。假设memkmalloc返回的指针,mem_area以这种方式初始化:

    mem_area=(int *)(((unsigned long)mem + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK);
    
  4. 因此mem_area仅在mem页面对齐时包含相同的mem值,否则应包含指向下一页开头的指针。但是,通过此操作,如果我作为remap_pfn_range的第三个参数传递,则值__pa(mem_area) >> PAGE_SHIFT映射效果很好。为什么呢?

    谢谢大家!

1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

  1. 是的,您应该分配一定数量的页面。

  2. 不,内核没有分配任何页面。 vm->vm_pgoff是被映射设备中请求的偏移量 - 它是用户空间mmap()调用的最后一个参数,从字节转换为页面。您可能正在查看memkmem mmap实现,在这种情况下,offset表示用户空间要映射的物理或线性页面。

  3. 这只是在kmalloc()分配的缓冲区内分配页面对齐的缓冲区。你最好使用__get_free_pages(),因为你已经猜测了,切断了中间人。

  4. 您应该测试所映射的大小是否超过缓冲区。