Linux内核堆栈分配方式导致的panic分析

最新推荐文章于 2023-03-07 19:28:22 发布

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Linux内核分析

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本文探讨了在NFC驱动移植过程中遇到的系统panic问题，详细分析了i2c读取时DMA映射异常的原因。由于局部变量在非连续物理页上分配，导致DMA操作失败。通过采用kmalloc分配连续内存，问题得以解决。

在移植NFC驱动时遇到系统panic的问题，查看堆栈信息，发现是i2c传输导致。

可以看出，在i2c　read时出现DMA映射异常,这份驱动已经在其他平台使用过,为什么在新平台i2c会出现异常了？

首先看pn544_dev_read实现, 定义局部数组char tmp [512],传递给i2c_master_read函数，感觉很多驱动都是这么写的，也从没有

出现过错误.

static ssize_t pn544_dev_read(struct file *filp, char __user *buf,
        size_t count, loff_t *offset)
{
    struct pn544_dev *pn544_dev = filp->private_data;
    char tmp[MAX_BUFFER_SIZE];
    int ret
    /* Read data */
    ret = i2c_master_recv(pn544_dev->client, pn544_dev->client, count);
    if (copy_to_user(buf, tmp, ret)) {
        pr_warning("%s : failed to copy to user space\n", __func__);
        return -EFAULT;
    }
    return ret;
}

既然是报DMA传输错误，而且显示GPD页表项为空

[ffffffc02fa33b40] *pgd=0000000000000000, *pud=0000000000000000

我们对DMA的通用理解是DMA内存必须要物理上连续,　那么tmp内存是在栈上，难道会不连续吗？

进程的内核堆栈建立过程：

fork->copy_process->alloc_thread_stack_node:

可以看到，如果定义了CONFIG_VMAP_STACK，那么线程内核堆栈采用vmalloc分配，否则直接分配连续的物理页面.

static unsigned long *alloc_thread_stack_node(struct task_struct *tsk, int node)
{
#ifdef CONFIG_VMAP_STACK
   void *stack;

   stack = __vmalloc_node_range(THREAD_SIZE, THREAD_ALIGN,
                     VMALLOC_START, VMALLOC_END,
                     THREADINFO_GFP,
                     PAGE_KERNEL,
                     0, node, __builtin_return_address(0));
   if (stack)
       tsk->stack_vm_area = find_vm_area(stack);
   return stack;
#else
   struct page *page = alloc_pages_node(node, THREADINFO_GFP,
                         THREAD_SIZE_ORDER);

return page ? page_address(page) : NULL;
#endif
}

通过查看defconfig文件，发现还真定义了CONFIG_VMAP_STACK,所以在函数定义局部的tmp数组，是通过vmalloc而来,

tmp[512]虽然虚拟地址连续，但是这512Byte内存，可能分部在两个不连续的物理page里面。然后进行DMA操作，就有可能错误.

解决办法: 采用kmalloc分配tmp的内存，问题得到解决.