/ proc / [pid] / pagemaps и / proc / [pid] / maps | линукс

Question

Я пытаюсь разобраться с двумя файлами, упомянутыми в названии. Я посмотрел, что это за биты; однако я не понимаю, как извлечь из них полезную информацию (или я просто подхожу к ней неправильно).

Позвольте мне объяснить: Pagemaps - это более новый псевдофайл "функции", который содержит информацию о физических кадрах виртуальных страниц, назначенных текущему [pid]. То есть, учитывая виртуальную страницу, которая начинается с адреса x, скажем, «vas», для запуска виртуального адреса я могу проиндексировать файл карты страницы, используя vas, чтобы получить 64 бита сопоставленного физического фрейма страницы. Эти биты содержат информацию об этой виртуальной странице. Однако, когда я извлекаю биты и немного сдвигаюсь, я теряюсь в том, что вижу.

Биты представлены следующим образом: 0-54 - номер кадра страницы, 55-60 - сдвиг страницы, 63-й бит - текущий бит, есть другие биты, которые меня мало интересуют. После того, как я немного сопоставлю с использованием адресов vas из / proc / [pid] / maps, кажется, что почти каждая страница процесса поменяется местами, то есть 63-й бит всегда равен нулю. (

Полагаю, вопрос в том, как мне эффективно использовать карты страниц для получения эквивалентного физического адреса, указанного в / proc / [pid] / maps

Если честно, я отправил похожий вопрос, но подход несколько отличался несколькими днями ранее.

Если кто-нибудь сможет пролить свет на этот вопрос, я был бы очень признателен.

=== РЕДАКТИРОВАТЬ ===

Чтобы ответить на комментарий ниже: Я читаю строку из / proc / [pid] / maps, и строки выглядят так:

00400000-00401000 r-xp 00000000 08:01 8915461 / home / janjust / my_programs / shared_mem 7ffffef1b000-7ffffef3c000 rw-p 00000000 00:00 0 [стек]

Затем я извлекаю количество виртуальных страниц, к которым он обращается, и индексирую двоичный файл / proc / [pid] / pagemaps, и для каждой виртуальной страницы я могу извлечь физическую страницу, которой он назначен.

Вывод выглядит так:

00400000-00401000 r-xp 00000000 08:01 8915461 / home / janjust / my_programs / shared_mem num_pages: 1 : 86000000001464C6

Один физический адрес для каждой виртуальной страницы в виртуальном диапазоне.

Код для чтения строки и извлечения физического адреса:

74     /* process /proc/pid/maps, by line*/
75     while(fgets(line, 256, in_map) != NULL){
76         unsigned long vas;
77         unsigned long vae;
78         int num_pages;
79 
80         //print line
81         printf("%s", line);
82 
83         /*scan for the virtual addresses*/
84         n = sscanf(line, "%lX-%lX", &vas, &vae);
85         if(n != 2){
86             printf("Involid line read from %s\n",maps);
87             continue;
88         }
89 
90         num_pages = (vae - vas) / PAGE_SIZE;
91         printf("num_pages: %d\n", num_pages);
92 
93         if(num_pages > 0){
94             long index  = (vas / PAGE_SIZE) * sizeof(unsigned long long);
95             off64_t o;
96             ssize_t t;
97 
98             /* seek to index in pagemaps */
99             o = lseek64(pm, index, SEEK_SET);
100             if (o != index){
101                 printf("Error seeking to o:%ld, index:%ld.\n", o, index);
102             }
103 
104             /* map the virtual to physical page */
105             while(num_pages > 0){
106                 unsigned long long pa;
107 
108                 /* Read a 64-bit word from each pagemap file... */
109                 t = read(pm, &pa, sizeof(unsigned long long));
110                 if(t < 0){
111                     printf("Error reading file \"%s\" \n", page_map);
112                     goto next_line;
113                 }
114                 printf(": %016llX\n", pa);

Однако, хотя я думаю, что я получаю правильный вывод, индекс, похоже, либо не соответствует типу, либо происходит что-то еще: Например, выходные данные для строки [shared mem] в картах дают неверный индекс; Тем не менее, я все еще могу сканировать двоичный файл и получить адрес физической страницы.

Пример этого вывода ниже:

969 7f7f08d58000-7f7f08d59000 rw-s 00000000 00:04 0    /SYSV00003039 (deleted)
970 num_pages: 1
971 Error seeking to o:-1081840960, index:273796065984.
972 : 8600000000148267

Хорошо, теперь, наконец, я должен сказать, что это под 64-битной ОС, и эта проблема не сохраняется в 32-битной ОС.

Answer 1

/proc/<pid>/pagemap + /proc/<pid>/maps пример программы дампа

Вот пример pagemap, который преобразует виртуальные адреса в физические: Существует ли какой-либо API для определения физическогоадрес из виртуального адреса в Linux

Следующая программа использует оба /proc/<pid>/pagemap + /proc/<pid>/maps для вывода информации таблицы страниц, чтобы показать, как они могут использоваться вместе.Использование:

sudo ./pagemap_dump.out <pid>

Пример вывода:

addr pfn soft-dirty file/shared swapped present library
400000 12845d 0 1 0 1 /bin/bash
401000 12845e 0 1 0 1 /bin/bash
402000 12845f 0 1 0 1 /bin/bash

Это говорит нам, например, что виртуальный адрес 0x400000 отображается на физический адрес 0x12845d000.

Почему требуется sudo: https://unix.stackexchange.com/questions/345915/how-to-change-permission-of-proc-self-pagemap-file/383838#383838

Эта программа работает в два этапа:

• парс строк, читаемых человеком, из /proc/<pid>/maps.Эти файлы содержат строки формы:

  7ffff7b6d000-7ffff7bdd000 r-xp 00000000 fe:00 658                        /lib/libuClibc-1.0.22.so
  

  , что дает нам:

  • 7f8af99f8000-7f8af99ff000: виртуальный диапазон адресов, принадлежащих процессу, возможно, содержащий несколько страниц.
  • /lib/libuClibc-1.0.22.so имя библиотеки, которой принадлежит эта память.

• перебирают каждую страницу каждого диапазона адресов и запрашивают /proc/<pid>/pagemap дополнительную информацию она этой странице, включая физический адрес.

pagemap_dump.c

#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

typedef struct {
    uint64_t pfn : 54;
    unsigned int soft_dirty : 1;
    unsigned int file_page : 1;
    unsigned int swapped : 1;
    unsigned int present : 1;
} PagemapEntry;

/* Parse the pagemap entry for the given virtual address.
 *
 * @param[out] entry      the parsed entry
 * @param[in]  pagemap_fd file descriptor to an open /proc/pid/pagemap file
 * @param[in]  vaddr      virtual address to get entry for
 * @return 0 for success, 1 for failure
 */
int pagemap_get_entry(PagemapEntry *entry, int pagemap_fd, uintptr_t vaddr)
{
    size_t nread;
    ssize_t ret;
    uint64_t data;

    nread = 0;
    while (nread < sizeof(data)) {
        ret = pread(pagemap_fd, &data, sizeof(data),
                (vaddr / sysconf(_SC_PAGE_SIZE)) * sizeof(data) + nread);
        nread += ret;
        if (ret <= 0) {
            return 1;
        }
    }
    entry->pfn = data & (((uint64_t)1 << 54) - 1);
    entry->soft_dirty = (data >> 54) & 1;
    entry->file_page = (data >> 61) & 1;
    entry->swapped = (data >> 62) & 1;
    entry->present = (data >> 63) & 1;
    return 0;
}

/* Convert the given virtual address to physical using /proc/PID/pagemap.
 *
 * @param[out] paddr physical address
 * @param[in]  pid   process to convert for
 * @param[in] vaddr virtual address to get entry for
 * @return 0 for success, 1 for failure
 */
int virt_to_phys_user(uintptr_t *paddr, pid_t pid, uintptr_t vaddr)
{
    char pagemap_file[BUFSIZ];
    int pagemap_fd;

    snprintf(pagemap_file, sizeof(pagemap_file), "/proc/%ju/pagemap", (uintmax_t)pid);
    pagemap_fd = open(pagemap_file, O_RDONLY);
    if (pagemap_fd < 0) {
        return 1;
    }
    PagemapEntry entry;
    if (pagemap_get_entry(&entry, pagemap_fd, vaddr)) {
        return 1;
    }
    close(pagemap_fd);
    *paddr = (entry.pfn * sysconf(_SC_PAGE_SIZE)) + (vaddr % sysconf(_SC_PAGE_SIZE));
    return 0;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    char buffer[BUFSIZ];
    char maps_file[BUFSIZ];
    char pagemap_file[BUFSIZ];
    int maps_fd;
    int offset = 0;
    int pagemap_fd;
    pid_t pid;

    if (argc < 2) {
        printf("Usage: %s pid\n", argv[0]);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    pid = strtoull(argv[1], NULL, 0);
    snprintf(maps_file, sizeof(maps_file), "/proc/%ju/maps", (uintmax_t)pid);
    snprintf(pagemap_file, sizeof(pagemap_file), "/proc/%ju/pagemap", (uintmax_t)pid);
    maps_fd = open(maps_file, O_RDONLY);
    if (maps_fd < 0) {
        perror("open maps");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    pagemap_fd = open(pagemap_file, O_RDONLY);
    if (pagemap_fd < 0) {
        perror("open pagemap");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    printf("addr pfn soft-dirty file/shared swapped present library\n");
    for (;;) {
        ssize_t length = read(maps_fd, buffer + offset, sizeof buffer - offset);
        if (length <= 0) break;
        length += offset;
        for (size_t i = offset; i < (size_t)length; i++) {
            uintptr_t low = 0, high = 0;
            if (buffer[i] == '\n' && i) {
                const char *lib_name;
                size_t y;
                /* Parse a line from maps. Each line contains a range that contains many pages. */
                {
                    size_t x = i - 1;
                    while (x && buffer[x] != '\n') x--;
                    if (buffer[x] == '\n') x++;
                    while (buffer[x] != '-' && x < sizeof buffer) {
                        char c = buffer[x++];
                        low *= 16;
                        if (c >= '0' && c <= '9') {
                            low += c - '0';
                        } else if (c >= 'a' && c <= 'f') {
                            low += c - 'a' + 10;
                        } else {
                            break;
                        }
                    }
                    while (buffer[x] != '-' && x < sizeof buffer) x++;
                    if (buffer[x] == '-') x++;
                    while (buffer[x] != ' ' && x < sizeof buffer) {
                        char c = buffer[x++];
                        high *= 16;
                        if (c >= '0' && c <= '9') {
                            high += c - '0';
                        } else if (c >= 'a' && c <= 'f') {
                            high += c - 'a' + 10;
                        } else {
                            break;
                        }
                    }
                    lib_name = 0;
                    for (int field = 0; field < 4; field++) {
                        x++;
                        while(buffer[x] != ' ' && x < sizeof buffer) x++;
                    }
                    while (buffer[x] == ' ' && x < sizeof buffer) x++;
                    y = x;
                    while (buffer[y] != '\n' && y < sizeof buffer) y++;
                    buffer[y] = 0;
                    lib_name = buffer + x;
                }
                /* Get info about all pages in this page range with pagemap. */
                {
                    PagemapEntry entry;
                    for (uintptr_t addr = low; addr < high; addr += sysconf(_SC_PAGE_SIZE)) {
                        /* TODO always fails for the last page (vsyscall), why? pread returns 0. */
                        if (!pagemap_get_entry(&entry, pagemap_fd, addr)) {
                            printf("%jx %jx %u %u %u %u %s\n",
                                (uintmax_t)addr,
                                (uintmax_t)entry.pfn,
                                entry.soft_dirty,
                                entry.file_page,
                                entry.swapped,
                                entry.present,
                                lib_name
                            );
                        }
                    }
                }
                buffer[y] = '\n';
            }
        }
    }
    close(maps_fd);
    close(pagemap_fd);
    return EXIT_SUCCESS;
}

Answer 2

Оооо, индекс был верным, но сравнение off64_t o (8 байт) с длинным индексом интерпретировало o неправильно, поэтому я и получил эту ошибку.Ха!это была глупая ошибка.Поэтому добавление соответствующего заголовка позаботилось об этом.

Отсутствует заголовок: - / sigh устраняет проблему сравнения off64_t с беззнаковым длинным.

Answer 3

Используйте page-types.c как руководство к тому, что вы ищете, он анализирует содержимое как страниц, так и карт: https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git/plain/Documentation/vm/page-types.c?h=linux-2.6.32.y