copy_from/to_user详解
参考:http://www.wowotech.net/memory_management/454.html
宋大侠的文章精彩,郭大侠的评论也精彩。
结论简单摘录如下:
- 无论是内核态还是用户态访问合法的用户空间地址,当虚拟地址并未建立物理地址的映射关系的时候,page fault的流程几乎一样,都会帮助我们申请物理内存并创建映射关系。所以这种情况下memcpy()和copy_{to,from}_user()是类似的。
- 当内核态访问非法用户空间地址的时候,通过
.fixup
和__ex_table
两个段的帮助尝试修复异常。这种修复异常并不是建立地址映射关系,而是修改do_page_fault()返回地址。memcpy()由于没有创建这样的段,所以memcpy()无法做到这点。 - 在使能
CONFIG_ARM64_SW_TTBR0_PAN
或者CONFIG_ARM64_PAN
(硬件支持的情况下才有效)的时候,即使能禁止内核态访问用户态PGD,原理是通过修改TTBR0为一个全0的一级页表(和swap_page_dir一样,通过链接脚本分配占位)。此时我们只能使用copy_{to,from}_user()这种接口,直接使用memcpy()是不行的。 - 号外:用memory copy取代copy_{to,from}_user()是绝对禁止的,没有地址检查(access_ok)会引起安全问题。在4.13内核中有一个惨痛的案例:waitpid系统调用使用了unsafe版本的copy_to_user,遗漏了access_ok,从而导致了安全漏洞,而黑客可以利用该漏洞轻松的让普通进程获取root权限。
另外,当你想使用memory copy取代copy_{to,from}_user()的时候,你潜意识中做了一些假设。以32位系统为例,1G:3G的地址空间分配(高端1G内核空间在所有进程之间共享)并不是唯一的选择,也许4G:4G也未尝不可。假如系统配置是4G:4G,那么memory copy是无法取代copy_{to,from}_user()的。
其他链接:4G:4G:https://lwn.net/Articles/86715/ 及 https://lwn.net/Articles/39283/
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