Как получить доступ (если возможно) к пространству ядра из пространства пользователя? - PullRequest
Новая
       15

Как получить доступ (если возможно) к пространству ядра из пространства пользователя?

19 голосов
/ 12 марта 2012

Как именно пользовательская память и память ядра различаются в ядре Linux (с точки зрения обеспечения безопасности пространства ядра)?

Как я могу записать адресное пространство ядра из пространства пользователя?

Один из способов, который я знаю, - это системный вызов . Мы можем использовать несколько системных вызовов, но в конце все они являются системными вызовами. Даже в системных вызовах мы отправляем данные в пространство ядра, где он (драйвер или соответствующий модуль) вызывает функции типа copy_from_user () для копирования данных из пространства пользователя в пространство ядра. Здесь мы точно не пишем в адресное пространство. мы просто передаем указатель пользователя, который содержит данные, которые необходимо скопировать в буферы ядра.

У меня вопрос, есть ли способ получить доступ к физическому адресу, который присутствует в пространстве ядра, и выполнить над ним операции?

Во-вторых, Кроме системных вызовов, есть ли другие способы, которыми я могу писать в пространство ядра из пользовательского приложения?

Я ссылался на эту ссылку из stackoverflow. Но я думаю, что мой вопрос там не дан ответ и с другой точки зрения. Поэтому я подумал задать другой вопрос.

Пожалуйста, поделитесь своими знаниями ... Спасибо.

Ответы [ 2 ]

22 голосов
/ 12 марта 2012

Какими способами я могу писать в адресном пространстве ядра из пространства пользователя?

Я не уверен, есть ли другие методы, но вы можете получить доступ к физической памяти, используя/dev/mem & системный вызов mmap().

/ dev / mem - это файл символьного устройства, представляющий собой образ основной памяти компьютера.Это может быть использовано, например, для проверки (и даже исправления) системы.Адреса байтов в mem интерпретируются как адреса физической памяти.

больше на /dev/mem: http://linux.about.com/library/cmd/blcmdl4_mem.htm

больше на mmap(): http://linux.die.net/man/2/mmap

Вы можете использовать mmap() для сопоставления раздела /dev/mem и использовать его в своей пользовательской программе.Краткий пример кода: 

#define MAPPED_SIZE //place the size here
#define DDR_RAM_PHYS  //place the physical address here

int _fdmem;
int *map = NULL;
const char memDevice[] = "/dev/mem";

/* open /dev/mem and error checking */
_fdmem = open( memDevice, O_RDWR | O_SYNC );

if (_fdmem < 0){
printf("Failed to open the /dev/mem !\n");
return 0;
}
else{
printf("open /dev/mem successfully !\n");
}

/* mmap() the opened /dev/mem */
map= (int *)(mmap(0,MAPPED_SIZE,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,_fdmem,DDR_RAM_PHYS));

/* use 'map' pointer to access the mapped area! */
for (i=0,i<100;i++)
printf("content: 0x%x\n",*(map+i));

/* unmap the area & error checking */
if (munmap(map,MAPPED_SIZE)==-1){
perror("Error un-mmapping the file");
}

/* close the character device */
close(_fdmem);

Однако, пожалуйста, убедитесь, что отображаемая область не используется, например, ядром, иначе произойдет сбой / зависание вашей системы, и вы будете вынужденыперезагрузитесь с помощью аппаратной кнопки питания.

Надеюсь, это поможет.

4 голосов
/ 12 марта 2012

Как точно различается пользовательская память и память ядра внутри ядра Linux (с точки зрения обеспечения безопасности пространства ядра)?

Не уверен, понял ли я ваш вопрос.

Для ядра технически нет большой разницы, это просто память.Зачем?Поскольку ядро, которое работает в наиболее привилегированном режиме ЦП, может получить доступ ко всей памяти.

Какими различными способами я могу писать в адресном пространстве ядра из пространства пользователя?

Если в ядре или драйверах устройств режима ядра нет дыры в безопасности, вы не сможете сделать это, по крайней мере, напрямую.Однако ядро ​​(или один из его драйверов) может копировать данные из памяти приложения пользовательского режима в память ядра.

... есть ли какой-нибудь способ получить доступ к физическому адресу, которыйприсутствует в пространстве ядра и выполняет над ним операции?

То же самое, вы не должны иметь доступ к памяти, используя физические адреса, если есть трансляция виртуальных адресов в физические.Даже само ядро ​​не может избежать этого перевода, если он включен.Он должен создавать соответствующие сопоставления виртуальных и физических адресов в таблицах страниц для доступа к памяти по произвольным физическим адресам.

Помимо системных вызовов существуют ли другие способы записи в пространство ядра из пользовательского приложения?

Вы также можете принудить ЦПУ переключиться на код ядра, вызвав исключение (например, деление на 0, ошибка страницы, ошибка общей защиты и т. Д.).Ядро является первым обработчиком исключений.Ядро будет менять свою память по мере необходимости в ответ на исключение.Он может загрузить данные откуда-то (например, с диска) в случае ошибки страницы.

...