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利用异常表处理Linux内核态缺页异常
文章来源: 天极博客 文章作者: 发布时间: 2006-10-23   字体: [ ]  
 

  'a' 可重定位的段;
  'w' 可写段;
  'x' 可执行段;
  'W' 可合并的段;
  's' 共享段。

  举个例子来说明,读者在后面会看到的:.section .fixup, "ax"。这样的一条指令定义了一个名为.fixup的段,随后的指令会被加入到这个段中,该段的属性是可重定位并可执行。

  内核缺页异常处理
  运行在核心态的进程经常需要访问用户地址空间的内容,但是谁都无法保证内核所得到的这些从用户空间传入的地址信息是"合法"的。为了保护内核不受错误信息的攻击,需要验证这些从用户空间传入的地址信息的正确性。

  在老版本的Linux中,这个工作是通过函数verify_area来完成的:

extern inline int verify_area(int type, const void * addr, unsigned long size)

  该函数验证了是否可以以type中说明的访问类型(read or write)访问从地址addr开始、大小为size的一块虚拟存储区域。为了做到这一点,verify_read首先需要找到包含地址addr的虚拟存储区域(vma)。一般的情况下(正确运行的程序)这个测试都会成功返回,在少数情况下才会出现失败的情况。也就是说,大部分的情况下内核在一些无用的验证操作上花费了不算短的时间,这从操作系统运行效率的角度来说是不可接受的。

  为了解决这个问题,现在的Linux设计中将验证的工作交给虚存中的硬件设备来完成。当系统启动分页机制以后,如果一条指令的虚拟地址所对应的页框(page frame)不在内存中或者访问的类型有错误,就会发生缺页异常。处理器把引起缺页异常的虚拟地址装到寄存器CR2中,并提供一个出错码,指示引起缺页异常的存储器访问的类型,随后调用Linux的缺页异常处理函数进行处理。

  Linux中进行缺页异常处理的函数如下:

asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
{
  ……………………
  __asm__("movl %%cr2,%0":"=r" (address));
  ……………………
  vma = find_vma(mm, address);
  if (!vma)
  goto bad_area;
  if (vma->vm_start <= address)
  goto good_area;
  if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))
  goto bad_area;
  if (error_code & 4) {
  if (address + 32 < regs->esp)
  goto bad_area;
  ……………………
bad_area:
  ……………………
no_context:

 
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