Android MSM 内核：copy_to_user 失败

Question

我正在为 Android 设备 (Nexus 5X) 上的 Linux 内核运行编写内核驱动程序。

我有一个内核缓冲区，我想公开一个设备以从中读取。我可以从内核缓冲区读取和写入，但我无法写入从 read 系统调用接收到的用户空间缓冲区。非常奇怪的是 copy_to_user 仅适用于少于 128 个字节...这对我来说毫无意义。

代码如下（截断）：

static ssize_t dev_read(struct file *filep, char __user *buffer, size_t len, loff_t *offset){
    unsigned long sent;
    // ...
    pr_err("MYLOGGER: copying from buffer: head=%d, tail=%d, cnt=%d, sent=%lu, access=%lu\n",
          head, tail, cnt, sent,
          access_ok(VERIFY_WRITE, buffer, sent));

   if(sent >= 1) {
       sent -= copy_to_user(buffer, mybuf + tail, sent);
       pr_err("MYLOGGER: sent %lu bytes\n", sent);
       // ...
   }
    // ...
}

输出如下：

[   56.476834] MYLOGGER: device opened
[   56.476861] MYLOGGER: reading from buffer
[   56.476872] MYLOGGER: copying from buffer: head=5666644, tail=0, cnt=5666644, sent=4096, access=1
[   56.476882] MYLOGGER: sent 0 bytes

从日志中可以看出sent是4096，这里没有整数溢出。使用 dd 时，我每次调用最多可以读取 128 个字节 ( dd if=/dev/mylog bs=128 )。我认为当使用超过 128 字节时 dd 使用堆中的缓冲区并且内核无法再访问它，这是我无法理解的。

我正在使用 read 系统调用处理程序中的 copy_to_user，我还打印了 current->pid，这是相同的过程。

可以找到内核源代码 from google android sources。

函数 copy_to_user 定义在 arch/arm64/include/asm/uaccess.h 并且 __copy_to_user 可以在 arch/arm64/lib/copy_to_user.S.

感谢您的宝贵时间，我希望在您宝贵的帮助下摆脱这种疯狂。

-- 编辑--

我写了一个小片段来获取目标用户空间缓冲区的 vm_area_struct 并打印出权限，结果如下：

MYLOGGER: buffer belongs to vm_area with permissions rw-p

所以那个地址应该是可写的...

-- 编辑--

我写了更多的调试代码，记录了用户空间缓冲区使用的内存页面的状态。

MYLOGGER: page=(0x7e3782d000-0x7e3782e000) present=1

长话短说它在页面存在时起作用并且不会导致页面错误。这太奇怪了，页面错误应由将页面加载到主内存的虚拟内存分配器管理...

Answer 1

出于某种原因，如果页面不在内存中，内核将不会获取它。

我最好的猜测是 __copy_to_user assembly function 异常处理程序，它 returns 未复制的字节数。

此异常处理程序在虚拟内存页面错误回调之前执行。因此，除非页面已经存在于内存中，否则您将无法写入用户空间。

我目前的解决方法是使用 get_user_pages.

预加载这些页面

我希望这对其他人有帮助:)

Answer 2

问题是我拿着 spin_lock。

copy_{to,from}_user 永远不会在持有 spin_lock 时被调用。使用 mutex 解决了问题。

我觉得在这上面浪费了几天时间真是太愚蠢了...

Android MSM 内核：copy_to_user 失败

Android MSM kernel: copy_to_user fails

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