Linux Kernel ARM64架构中, 如何突破内存只读的限制

2023-04-10 06:31| 来源: 网络整理| 查看: 265

两个方案

方案1 将原来只读的内存地址, 重新映射到一个可写的页面方案2 获取内存地址所在的pte, 修改pte属性为可写

今天我们来讨论方案2

事实上, Linux内核已经提供了相关的函数set_memory_rw, 但是此函数有个限制, 那就是只能修改通过vmalloc或者vmap申请的内存地址, 我们可以参考它实现一个无此限制的函数

实际上直接把vm_area的检测删除即可, 代码如下

static int change_memory_common(unsigned long addr, int numpages, pgprot_t set_mask, pgprot_t clear_mask) { unsigned long start = addr; unsigned long size = PAGE_SIZE*numpages; unsigned long end = start + size; struct vm_struct *area; if (!PAGE_ALIGNED(addr)) { start &= PAGE_MASK; end = start + size; WARN_ON_ONCE(1); } if (!numpages) return 0; return __change_memory_common(start, size, set_mask, clear_mask); }

其中最重要的是__change_memory_common函数, 我们看下它的实现

/* * This function assumes that the range is mapped with PAGE_SIZE pages. */ static int __change_memory_common(unsigned long start, unsigned long size, pgprot_t set_mask, pgprot_t clear_mask) { struct page_change_data data; int ret; data.set_mask = set_mask; data.clear_mask = clear_mask; ret = apply_to_page_range(&init_mm, start, size, change_page_range, &data); flush_tlb_kernel_range(start, start + size); return ret; }

最重要的就是这个函数apply_to_page_range, 此函数会遍历要修改的内存范围所在的pte, 针对范围内的每一个pte调用我们提供的回调函数change_page_range, 回调函数实现如下

static int change_page_range(pte_t *ptep, pgtable_t token, unsigned long addr, void *data) { struct page_change_data *cdata = data; pte_t pte = READ_ONCE(*ptep); pte = clear_pte_bit(pte, cdata->clear_mask); pte = set_pte_bit(pte, cdata->set_mask); set_pte(ptep, pte); return 0; }

我们直接在回调函数中修改pte的属性即可, 最后__change_memory_common会调用flush_tlb_kernel_range刷新tlb完成修改

使用方法如下, 设置指定的地址可以读写:

int set_memory_rw(unsigned long addr, int numpages) { return change_memory_common(addr, numpages, __pgprot(PTE_WRITE), __pgprot(PTE_RDONLY)); }

参考资料 https://elixir.bootlin.com/linux/v4.19.273/source/arch/arm64/mm/pageattr.c https://elixir.bootlin.com/linux/v4.19.273/source/mm/memory.c

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