copy_from_user 抛出无法处理内核分页请求

Question

我正在尝试使用模块读取/写入内核内存，到目前为止，读取部分正在工作。 我有一个来自用户空间的程序，它打开我的模块创建的设备，并且可以从 x addr（内核内存地址）读取 n 个字节，这可以工作（使用 copy_to_user）。 我还通过使用 gdb 读取相同的地址来确认这一点：

gdb /bin/ls /proc/kcore x/2b [addr]

当我尝试写入相同的内存地址时，问题就出现了。 一旦我尝试这个，我得到：

BUG: unable to handle kernel paging request at [addr] （我正在阅读相同的地址） 我必须说我从 /proc/kallsyms 中获取了这个地址。

令我不安的是，虽然我们将物理内存映射到内核内存，这意味着即使我们没有足够的内存来映射我们所有的物理内存，至少映射到内核的范围内存应该存在，并且如果我能够从该地址读取，这意味着实际上该地址现在就存在。

代码如下：

            case IOCTL_WRITE_KERNEL_MEMORY:

            pr_info ("%s: IOCTL_WRITE_KERNEL_MEMORY\n", r2_devname);

            if (data->addr < PAGE_OFFSET) {
                    pr_info ("%s: error - 0x%lx belongs to USERSPACE\n", r2_devname, (unsigned long)data->addr);
                    ret = -EINVAL;
                    return ret;
            }

            pr_info ("%s: addr: 0x%lx\n", r2_devname, (unsigned long)data->addr);

            ret = copy_from_user ((void *)data->addr, data->buff, len);
            if (ret) {
                    pr_info ("error: copy_from_user failed\n");
                    ret = -EINVAL;
                    return ret;
            }
            break;

data->addr 包含地址，data->buff 包含要读取的内容。这是通过来自用户空间的指针传递的：

            case WRITE_KERNEL_MEMORY:

            if (argc < 4) {
                    printf ("specify bytes to write\n");
                    break;
            }

            unsigned char c = 0xd;
            data.buff = &c;
            data.addr = 0xf8350000;
            data.len = n_bytes;

            printf ("ioctl: going to write: 0x%x\n", c);
            printf ("ioctl: going to write: 0x%x\n", *data.buff);

            ioctl_n = _IOR (R2_TYPE, 0x2, sizeof (struct r2k_data));
            ret = ioctl (fd, ioctl_n, &data);
            break;

和结构：

struct r2k_data {
        unsigned long *addr;
        unsigned long len;
        unsigned char *buff;
};

我认为如果我可以从那个地址读取，我应该也可以写，即使我因为写保护而不能写，我想我应该得到另一个错误消息。

有人有想法吗？

非常感谢

Answer 1

您不能只读取或写入任意地址！无论是读还是写，所有地址都必须被“映射”，即被内核标记为可用并具有足够的权限让您执行操作。

对于您的特定场景： a) read() 有效，因为目标地址“data.buff”已映射并分配给您的用户模式进程上下文（正在运行的应用程序）。 b) write() 失败，因为： src是

data.addr = 0xf8350000;

这是一个任意的内核虚拟地址；你不能“只是”访问它！ 为此，您为什么不分配一个内核缓冲区（使用 kmalloc 或 vmalloc）并将 它的 地址视为目标地址。它现在是一个有效的映射内核内存位置。伪代码：

 to_addr = kmalloc(512, GFP_KERNEL);
  <out of memory check>
 ret = copy_from_user ((void *)to_addr, data->buff, len);
 ...
 kfree(to_addr);