Linux 页 table 指针解除引用中到底发生了什么？

Question

我正在尝试调查页面 table walk in Linux 内核。我使用标准方式浏览页面 table 以查找 PFN（仅作为示例，并非实际代码）：

    pgd_t *pgd; pte_t *ptep; pte_t pte; pud_t *pud; pmd_t *pmd;
    struct page *pagePtr = NULL;
    struct mm_struct *mm = current->mm;
    pgd = pgd_offset(mm, addr);
    pud = getPud(pgd, addr);
    pmd = pmd_offset(pud, addr);
    ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
    size_t pfn = pte_pfn(pte);

系统是

CPU: Intel(R) Core(TM) i7-3770

CPU @ 3.40GHz

OS: Linux Fedora release 22 (Twenty Two) Kernel: 4.4.4-200.fc22.x86_64

我正在尝试了解 pgd 指针如何取消引用到 pud 指针。我将简单的代码放入 getPud 函数中：

noinline pud_t *getPud(pgd_t *pgdPtr, unsigned long addr).
{
    return pud_offset(pgdPtr, addr);
}

并尝试通过objdump反汇编

00000000000000b0 <getPud>:
  b0:   e8 00 00 00 00          callq  b5 <getPud+0x5>
  b5:   55                      push   %rbp
  b6:   48 8b 3f                mov    (%rdi),%rdi
  b9:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  bc:   ff 14 25 00 00 00 00    callq  *0x0
  c3:   48 c1 ee 1b             shr    [=14=]x1b,%rsi
  c7:   48 ba 00 00 00 00 00    movabs [=14=]xffff880000000000,%rdx
  ce:   88 ff ff
  d1:   81 e6 f8 0f 00 00       and    [=14=]xff8,%esi
  d7:   48 01 d6                add    %rdx,%rsi
  da:   48 ba 00 f0 ff ff ff    movabs [=14=]x3ffffffff000,%rdx
  e1:   3f 00 00
  e4:   48 21 d0                and    %rdx,%rax
  e7:   48 01 f0                add    %rsi,%rax
  ea:   5d                      pop    %rbp
  eb:   c3                      retq
  ec:   0f 1f 40 00             nopl   0x0(%rax)

我的汇编知识不足以理解 callq *0x0

这样的结构

有人可以阐明 getPud 中发生的事情吗？

谢谢

谢尔盖

更新 1

我使用 objdump 反汇编了我创建的 LKM (cpes.ko) 模块以遍历页面 table。

>objdump -dr ./cpes.ko

./cpes.ko:     file format elf64-x86-64
Disassembly of section .text:
00000000000000b0 <getPud>:
  b0:   e8 00 00 00 00          callq  b5 <getPud+0x5>
                        b1: R_X86_64_PC32       __fentry__-0x4
  b5:   55                      push   %rbp
  b6:   48 8b 3f                mov    (%rdi),%rdi
  b9:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  bc:   ff 14 25 00 00 00 00    callq  *0x0
                        bf: R_X86_64_32S        pv_mmu_ops+0xf8
  c3:   48 c1 ee 1b             shr    [=15=]x1b,%rsi
  c7:   48 ba 00 00 00 00 00    movabs [=15=]xffff880000000000,%rdx
  ce:   88 ff ff
  d1:   81 e6 f8 0f 00 00       and    [=15=]xff8,%esi
  d7:   48 01 d6                add    %rdx,%rsi
  da:   48 ba 00 f0 ff ff ff    movabs [=15=]x3ffffffff000,%rdx
  e1:   3f 00 00
  e4:   48 21 d0                and    %rdx,%rax
  e7:   48 01 f0                add    %rsi,%rax
  ea:   5d                      pop    %rbp
  eb:   c3                      retq
  ec:   0f 1f 40 00             nopl   0x0(%rax)

Answer 1

最好查找来源code. As you can see, there is some platform-specific address 魔法。

Answer 2

您正在查看 .o 的反汇编，对吗？不是最终链接的二进制文件？ 0x0 地址只是链接器将填充的占位符。（这是通过 static/global 函数指针进行的内存间接调用）。 pud_offset 正在内联到您的函数中。

尝试objdump -dr或-dR在反汇编输出中显示重定位条目。

或者更好的是，查看 gcc -S 输出以获得符号名称。（-fverbose-asm 有时很有帮助）。找出 make 构建文件的命令行，并将其修改为使用 -S -o- 而不是 -c

Linux 页 table 指针解除引用中到底发生了什么？

What is exactly happening in Linux page table pointers dereferencing?

linux

assembly

linux-kernel

page-tables