从内核模块更改用户空间内存保护标志答案

【问题标题】：Change user space memory protection flags from kernel module从内核模块更改用户空间内存保护标志
【发布时间】：2012-08-17 00:05:02
【问题描述】：

我正在编写一个可以访问特定进程内存的内核模块。我用do_mmap()对一些用户空间内存做了匿名映射：

#define MAP_FLAGS   (MAP_PRIVATE | MAP_FIXED | MAP_ANONYMOUS)

prot = PROT_WRITE;
retval = do_mmap(NULL, vaddr, vsize, prot, MAP_FLAGS, 0);

vaddr和vsize设置较早，调用成功。在我从内核模块（通过copy_to_user）写入该内存块之后，我想删除它的PROT_WRITE 权限（就像我在普通用户空间中使用mprotect 一样）。我似乎找不到允许这样做的函数。

我尝试取消映射该区域并使用正确的保护重新映射它，但这会将内存块清零，擦除我刚刚写入的所有数据；设置 MAP_UNINITIALIZED 可能会解决这个问题，但是，从手册页：

MAP_UNINITIALIZED（自 Linux 2.6.33 起）

不要清除匿名页面。此标志旨在提高嵌入式性能设备。只有在内核配置了 CONFIG_MMAP_ALLOW_UNINITIALIZED 选项。由于安全隐患，该选项通常仅在嵌入式设备上启用（即，已完成控制用户内存的内容）。

所以，虽然这可能会满足我的要求，但它的便携性并不高。有没有标准的方法来完成我的建议？

【问题讨论】：

为什么哦，为什么要在内核模块中做所有这些事情？有了明确定义的 API，用户空间进程本身就没有理由不能完成。
@mpe 我在用户空间做不到的原因是我正在写的模块是一个进程加载器；我对用户空间代码没有任何影响。
进程加载器是什么意思？您是说 binfmt 处理程序吗？
@mpe 是的，它是一个 binfmt 处理程序。
有什么理由你不能在用户空间加载并使用 binfmt_misc 让它看起来内核正在直接加载你的程序？（参见文档/binfmt_misc.txt）

标签： memory-management process linux-kernel mmap

【解决方案1】：

经过进一步研究，我发现了一个名为 get_user_pages() 的函数（我找到的最佳文档是 here），它返回给定地址的用户空间页面列表，可以使用 @987654323 映射到内核空间@ 并以这种方式写入（在我的情况下，使用kernel_read()）。这可以用作copy_to_user() 的替代品，因为它允许在检索到的页面上强制写入权限。唯一的缺点是您必须逐页编写，而不是一次完成，但它确实解决了我在问题中描述的问题。

【讨论】：

【解决方案2】：

在用户空间中有一个系统调用mprotect 可以修改现有映射上的保护标志。您可能需要遵循该系统调用的实现，或者直接从您的代码中调用它。见mm/protect.c。

【讨论】：