do_cow_fault

于 2022-08-19 00:29:14 发布
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分类专栏： Linux 文章标签： linux
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/techtitan/article/details/126416232
本文探讨了文件映射的VMA属性与SO中的rw数据段和bss段的关系，包括私有文件映射如脏牛漏洞案例，以及不修改源文件的应用场景。核心流程涉及do_cow_fault、alloc_page_vma和finish_fault，实测通过写只读代码段、rwbss和直接写文件来揭示它们的内在联系。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

对应场景

1） so 映射的 rw的数据段，bss段
2）私有文件映射，如脏牛漏洞例子
3） 一些不希望修改源文件的场景，可能某些调试和trace场景需要，如/proc/pid/mem

流程

do_cow_fault

  1. alloc_page_vma 分配cow_page
  2. __do_fault 从原文件将页面读出来，内容存放在文件的page cache上面，即address_space的页面上面
  3. 将page cache页面拷贝到 cow_page上面
  4. finish_fault 建立cow_page和虚拟物理页面的页表映射，后续读写发生在cow_page 上面
    在这里插入图片描述

疑问

直接写文件映射的vma属性和 so的rw段的映射属性关系？
实测实验：

  1. 写只读代码段
  2. 写rw bss
  3. 直接写文件

参考学习资料

https://www.anquanke.com/post/id/257350

linux那些事之page fault(do_fault)（5）
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03-04 1659
do_fault为 文件page fault处理，当vma被具体映射到某个文件使，发生page fault将会被认为是文件page fault: static vm_fault_t handle_pte_fault(struct vm_fault *vmf) { ... ... if (!vmf->pte) { if (vma_is_anonymous(vmf->vma)) return do_anonymous_page(vmf); else r
linux那些事之page fault（AMD64架构)(handle_mm_fault)（3）
weixin_42730667的博客
02-01 4592
handle_mm_fault是与架构无关的page fault处理部分，主要是根据发生page fault的虚拟地址和上述步骤查找的对应的vma以及error code转换后的flag具体错误类型进行处理，是内核处理page fault的核心函数，其接口如下： vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, unsigned int flags) 参数
linux进程地址空间(2) 缺页异常详解(3)写时复制COW详解
u010246947的专栏
08-28 3252
接上一篇 现在分析写时复制COW，对于写时复制，首先把握一点就是只有写操作时才有可能触发写时复制，所以首先总要判断异常flag是否含有标志FAULT_FLAG_WRITE，然后判断二级页表条目值是否含有L_PTE_WRITE标志，这是意味着这个物理页是否可写，如果不可写则说明应该进入写时复制流程，调用处理函数do_wp_page； 可见，COW的应用场合就是访问映射的页不可写，它包括两种情况，
缺页异常的几种情况处理机制简介
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09-05 5291
匿名页面: do_anonymous_page(): static int do_anonymous_page(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, pte_t *page_table, pmd_t *pmd, unsigned int flags) { ……………… if ...
内存管理基础学习笔记 - 4.3 缺页中断处理 - handle_pte_fault
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目录1. 前言2. handle_pte_fault|- -do_anonymous_page|- -do_fault|- -do_swap_page|- -do_numa_page|- -do_wp_page 1. 前言 本专题我们开始学习内存管理部分，本文为缺页中断处理相关学习笔记。 前面概述部分主要介绍了arm64缺页中断的底层逻辑，本文主要以数据异常的do_page_fault为例来说明缺页的详细处理过程。主要介绍do_page_fault->handle_pte_fault的执行过程。 2.
使用mysqlbinlog提取出指定表指定时间的操作
一个有趣、有料、有内涵的地方!
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1.首先将binlog文件导出指定时间段的内容： mysqlbinlog --start-datetime='2017-09-10 00:00:00' --stop...
11.3 文件映射缺页中断
Do one thing at a time, and do well.
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下面来看页面不在内存中且页表内容为空(!pte_present(entry)&&pte_none(entry))的另一种情况。即VMA定义了fault方式函数vma->vm_ops->fault。 [handle_pte_fault()->do_fault()] /* * We enter with non-exclusive mmap_sem (to exclude vma changes, * but allow concurrent faults). *
/home/lhl/ga/repo_code/out/oriole/kernel/src_tmp/linux-5.15/mm/memory.c: 4566 这个对应的函数不是handle_pte_fault 是static vm_fault_t do_fault(struct vm_fault *vmf) { struct vm_area_struct *vma = vmf->vma; struct mm_struct *vm_mm = vma->vm_mm; vm_fault_t ret; if (vmf->flags & FAULT_FLAG_SPECULATIVE) count_vm_spf_event(SPF_ATTEMPT_FILE); /* * The VMA was not fully populated on mmap() or missing VM_DONTEXPAND */ if (!vma->vm_ops->fault) {//4566行 VM_BUG_ON(vmf->flags & FAULT_FLAG_SPECULATIVE); /* * If we find a migration pmd entry or a none pmd entry, which * should never happen, return SIGBUS */ if (unlikely(!pmd_present(*vmf->pmd))) ret = VM_FAULT_SIGBUS; else { vmf->pte = pte_offset_map_lock(vmf->vma->vm_mm, vmf->pmd, vmf->address, &vmf->ptl); /* * Make sure this is not a temporary clearing of pte * by holding ptl and checking again. A R/M/W update * of pte involves: take ptl, clearing the pte so that * we don't have concurrent modification by hardware * followed by an update. */ if (unlikely(pte_none(*vmf->pte))) ret = VM_FAULT_SIGBUS; else ret = VM_FAULT_NOPAGE; pte_unmap_unlock(vmf->pte, vmf->ptl); } } else if (!(vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE)) ret = do_read_fault(vmf); else if (!(vma->vm_flags & VM_SHARED)) ret = do_cow_fault(vmf); else ret = do_shared_fault(vmf); /* preallocated pagetable is unused: free it */ if (vmf->prealloc_pte) { pte_free(vm_mm, vmf->prealloc_pte); vmf->prealloc_pte = NULL; } return ret; }
最新发布
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if (vmf->flags & FAULT_FLAG_SPECULATIVE) { pte_unmap(vmf->pte); return VM_FAULT_RETRY; } vmf->pte = pte_offset_map(vmf->pmd, vmf->address); vmf->orig_pte = *vmf->pte; if (pte_none(vmf->orig_...
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而在4.3版本中，内核开发者将handle_mm_fault拆分成两个函数：handle_mm_fault和do_handle_mm_fault。其中，handle_mm_fault负责处理虚拟内存区域（VMA）的查找和锁定，而do_handle_mm_fault则负责实际的处理流程。 ...
asmlinkage void __kprobes do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code, unsigned long address) { unsigned long vec; struct task_struct *tsk; struct mm_struct *mm; struct vm_area_struct * vma; vm_fault_t fault; unsigned int flags = FAULT_FLAG_DEFAULT; tsk = current; mm = tsk->mm; vec = lookup_exception_vector(); if (unlikely(fault_in_kernel_space(address))) { if (vmalloc_fault(address) >= 0) return; if (kprobe_page_fault(regs, vec)) return; bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address); return; } if (unlikely(kprobe_page_fault(regs, vec))) return; if ((regs->sr & SR_IMASK) != SR_IMASK) local_irq_enable(); perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_PAGE_FAULTS, 1, regs, address); if (unlikely(faulthandler_disabled() || !mm)) { bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address); return; } retry: vma = lock_mm_and_find_vma(mm, address, regs); if (unlikely(!vma)) { bad_area_nosemaphore(regs, error_code, address); return; } if (unlikely(access_error(error_code, vma))) { bad_area_access_error(regs, error_code, address); return; } set_thread_fault_code(error_code); if (user_mode(regs)) flags |= FAULT_FLAG_USER; if (error_code & FAULT_CODE_WRITE) flags |= FAULT_FLAG_WRITE; fault = handle_mm_fault(vma, address, flags, regs); if (unlikely(fault & (VM_FAULT_RETRY | VM_FAULT_ERROR))) if (mm_fault_error(regs, error_code, address, fault)) return; if (fault & VM_FAULT_COMPLETED) return; if (fault & VM_FAULT_RETRY) { flags |= FAULT_FLAG_TRIED; goto retry; } mmap_read_unlock(mm); }解释上面代码, 并说明哪些是处理用户空间缺页的方法
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if (unlikely(fault & (VM_FAULT_RETRY | VM_FAULT_ERROR))) if (mm_fault_error(regs, error_code, address, fault)) return; if (fault & VM_FAULT_RETRY) { flags |= FAULT_FLAG_TRIED; goto retry; } ``` - ...
__do_fault分析
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1. 收集pagefault handler的相关信息，存入vmf结构体，并调用vma->vm_ops->fault进行缺页处理(完成页面的调入工作)，返回的页存储在vmf.page中 2. 如果需要写访问，则需要区分私有映射和共享映射。      a. 如果是私有映射，首先调用anon_vma_prepare为vma区域建立一个新的anon_vma实例，并调用alloc_page_v
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博客已迁移至：http://kulv.sinaapp.com/，这里不再使用 关于内核地址空间如何和进程地址空间合在一起，下面函数能看出来。 /* * This routine handles page faults. It determines the address, * and the problem, and then passes it off to one of th
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本文转载于：http://blog.chinaunix.net/uid-24774106-id-3361500.html  前段时间在学习内核的进程管理方面的东西，看了进程创建和进程调度的代码，想写个大而全的东西，即有内核代码分析，又有一些实验在效果上证明内核的代码。 但是这篇文章很难产，感觉自己还是驾驭不了这个宏大的主题。 好久没写文章了，今天就放弃这个想法，写一个简单的东西。  
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