arm64架构的linux 配置vm_page_prot方式

在 ARM64 架构上,通过 `vm_page_prot` 属性可以修改 `UIO` 映射内存的访问权限及缓存策略,常见的有非缓存(Non-cached)、写合并(Write Combine)等。下面是 ARM64 常用的 `vm_page_prot` 设置及其对应的操作方式。

### 1. **非缓存模式 (`pgprot_noncached`)**

ARM64 系统通常使用 `pgprot_noncached` 来设置非缓存模式,适用于访问要求严格顺序且不使用缓存的设备内存,例如 MMIO 区域。

#### 用法

```c
vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
```

此设置确保所有访问都是直接进行,不经过 CPU 缓存,以避免数据不一致的问题。

### 2. **写合并模式 (`pgprot_writecombine`)**

对于一些需要快速写入、但不强制严格顺序的设备内存(如帧缓冲区),可以使用 `pgprot_writecombine` 设置写合并模式。在写合并模式下,写操作会被合并以提高性能,但数据写入顺序不保证严格一致。

#### 用法

```c
vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vma->vm_page_prot);
```

写合并模式适合需要高效写入的数据区域,但在读写时要注意顺序一致性问题。

### 3. **默认缓存模式(

#if defined(__arm__) int process_vm_readv_syscall = 376; int process_vm_writev_syscall = 377; #elif defined(__aarch64__) int process_vm_readv_syscall = 270; int process_vm_writev_syscall = 271; #elif defined(__i386__) int process_vm_readv_syscall = 347; int process_vm_writev_syscall = 348; #else int process_vm_readv_syscall = 310; int process_vm_writev_syscall = 311; #endif ssize_t process_v(pid_t __pid, const struct iovec *__local_iov, unsigned long __local_iov_count, const struct iovec *__remote_iov, unsigned long __remote_iov_count, unsigned long __flags, bool iswrite) { return syscall((iswrite ? process_vm_writev_syscall : process_vm_readv_syscall), __pid, __local_iov, __local_iov_count, __remote_iov, __remote_iov_count, __flags); } bool WriteAddr(void *addr, void *buffer, size_t length) { unsigned long page_size = sysconf(_SC_PAGESIZE); unsigned long size = page_size * sizeof(uintptr_t); return mprotect((void *) ((uintptr_t) addr - ((uintptr_t) addr % page_size) - page_size), (size_t) size, PROT_EXEC | PROT_READ | PROT_WRITE) == 0 && memcpy(addr, buffer, length) != 0; } // 进程读写内存 bool pvm(void *address, void *buffer, size_t size, bool iswrite) { struct iovec local[1]; struct iovec remote[1]; local[0].iov_base = buffer; local[0].iov_len = size; remote[0].iov_base = address; remote[0].iov_len = size; ssize_t bytes = process_v(pid, local, 1, remote, 1, 0, iswrite); return bytes == size; } // 读取内存 bool vm_readv(long address, void *buffer, size_t size) { return pvm(reinterpret_cast < void *>(address), buffer, size, false); } // 写入内存 bool vm_writev(long address, void *buffer, size_t size) { return pvm(reinterpret_cast < void *>(address), buffer, size, true); }读写不了怎么办
03-18
从您的描述来看,您尝试通过 `process_vm_readv` 和 `process_vm_writev` 系统调用来实现进程间内存读写功能。然而,在某些场景下可能会遇到无法正常工作的情况。 ### 可能的原因分析 1. **权限不足** 调用这两个系统调用需要目标进程有适当的访问权限。如果当前进程对目标进程没有足够的权限(例如目标进程的用户 ID 或者权限级别限制),操作会失败并返回错误码 `-EPERM`。 2. **地址无效** 如果提供的地址超出有效范围(如未映射到虚拟空间、非法指针等),操作系统将拒绝该请求,并返回 `-EFAULT` 错误。 3. **内核配置问题** 某些 Linux 发行版或特定版本的内核可能禁用了 `process_vm_readv/writev` 功能。在这种情况下,即使代码逻辑无误也可能导致函数不可用。 4. **SELinux/AppArmor 的影响** 安全模块(如 SELinux 或 AppArmor)可能会阻止此类跨进程的操作。如果您运行的是启用了强制安全策略的环境,则可能导致失败。 5. **调试模式下的限制** 当前进程中可能存在调试工具附加(如 GDB)。这种状态通常会对远程内存访问施加额外约束,从而引起异常情况发生。 --- ### 解决方案建议 #### 1. 验证是否具备必要权限 检查是否有足够高的权限去操控其他进程的数据段内容。可以临时提升至 root 用户测试效果;若成功说明普通账户缺乏相应权利设置。 ```bash sudo su - ``` 然后再次执行程序看看能否顺利运作起来。 #### 2. 修改目标区域属性 对于一些保护比较严格的页面来说,直接修改其值会被拦截下来。这时我们需要先调整那些存储单元所处位置的相关标志位: ```cpp if (!WriteAddr(address, buffer, size)) { perror("Failed to change memory protection"); return false; } ``` 上述步骤就是更改指定块为可读写的例子。不过需要注意的是这样做会影响系统的稳定性以及安全性,请谨慎行事! #### 3. 查看具体的errno信息 为了更精确地定位出错原因,应该捕获 errno 并打印出来供参考: ```cpp #include <cerrno> ... perror(strerror(errno)); return bytes == ssize_t(size); // 返回布尔结果同时保留原语义表达形式 ``` #### 4. 切换至 ptrace 实现备选机制 如果确实由于各种因素而不得不放弃现有的 API ,那么还可以考虑采用 ptrace() 来完成类似的任务 。尽管效率较低且复杂度增加不少,但它兼容性较好并且几乎不受限于前面提到的所有障碍物。 示例片段如下所示: ```cpp long attach_and_rw(pid_t pid,long addr,void* data,size_t len,bool write){ if(0 != ptrace(PTRACE_ATTACH,pid,nullptr,nullptr)){ perror("Attach failed:"); exit(-1); } waitpid(pid,&status,WUNTRACED); struct iovec io_local={data,len}; struct user_regs_struct regs; ptrace(PTRACE_GETREGS,pid,&regs,sizeof(regs)); if(write){ ioctl(fileno(stdout),"TIOCSTI",(char*)&io_local.iov_len); ptrace(PTRACE_POKETEXT,pid,(void*)addr,data,strlen((const char*)data)+1); }else{ readlink("/proc/self/exe",NULL,PAGE_SIZE); ptrace(PTRACE_PEEKDATA,pid,(void*)addr,&value,sizeof(value)); } detach_process(pid); return SUCCESS; } ``` 以上仅作为思路引导之用,实际应用还需进一步完善细节处理部分。 --- ###
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