如何使用页面错误处理程序映射页面？

Question

我想使用 struct vm_area_struct * 的 pagefault 处理程序将物理页面映射到用户空间。

我是这样进行的：

• 我在模块初始化期间使用alloc_page(GFP_USER)全局分配了一个页面（我尝试了各种GFP）。
• 我创建了一个struct vm_area_struct，设置了一个自定义页面错误处理程序，并将vma 附加到current->mm。

当页面错误发生时：

• 我将vmf->page设置为我之前分配的页面并返回0。

结果是vma 中的每个虚拟页面在页面错误后都应该映射到同一个物理页面。

但这是我注意到的：

• 当我从内核模块写入页面时，它会反映在我的用户空间程序中。
• 当我从用户空间写入页面时，我在内核模块中看不到它。
• 当我在内核模块中使用get_user_pages 来获取页面（而不是使用我的全局变量）时，我得到的物理地址与全局页面变量不同。我使用page_to_phys(page) 打印地址。写入此页面会反映在我的用户空间程序中。

顺便说一句，所有这些都是在页面错误处理程序中完成的。

如何解释这种奇怪的行为？

为了从内核空间访问页面，我使用了kmap_atomic 和kunmap_atomic。

Answer 1

这是由于写时复制机制造成的。 页面错误处理程序运行后，您在 vmf->page 中返回的页面将复制到新分配的页面。这就是为什么您在用户空间中的更改不会反映在内核模块中的原因。 您试图在内核中读取的页面并不是真正映射到您的用户空间进程中的页面。

您可以参考mm/memory.c中的do_cow_fault函数。