تغيير جدول واصف المقاطعة

Question

أنا أستخدم إصدار Linux 2.6.26 kernel وأحاول تغيير جدول واصف المقاطعة باستخدام وحدة kernel. أحاول فقط تغيير إدخال جدول صدع الصفحة هنا. لذلك أقوم بعمل نسخة من IDT الأصلي وإجراء تغييرات على إدخال جدول صدع الصفحة فقط. الهدف من ISR هو طباعة معلومات خطأ الصفحة قبل استدعاء معالج خطأ الصفحة الأصلي. لكن kernel تعطل بمجرد تحميلها باستخدام insmod ، أي أنها تحطمت على وجه التحديد مع وظيفة "loadidtr". مع مزيد من التصحيح ، اكتشفت أنه من خلال عدم تغيير أي إدخال إذا قمت بتحميل IDTR ، فهو يعمل بشكل جيد. لا فكرة لدي.

لقد قمت بلصق الكود أدناه

#include <linux/module.h>   // for init_module() 
#include <linux/init.h>
#include <linux/mm.h>       // for get_free_page()
#include <linux/sched.h>
#include <linux/spinlock.h>

#define SUCCESS 0
#define PGFAULT_INT 0x0E

static char modname[] = "pgfaults";
static unsigned short oldidtr[3], newidtr[3];
static unsigned long long *oldidt, *newidt;
static unsigned long isr_orig, kpage;
static char *why[]={ "sra", "srp", "swa", "swp", "ura", "urp", "uwa", "uwp" };

unsigned long long gate_desc_orig,gate_desc_orig1;

static void my_intrept( unsigned long *tos )
{
    // stack-layout:
    // es,ds,edi,esi,ebp,esp,ebx,edx,ecx,eax,err,eip,cs,efl
    //  0  1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11 12  13  
    volatile unsigned long  vaddr;
    struct task_struct *task = current;
    unsigned long   err = tos[ 10 ];    
    unsigned long   eip = tos[ 11 ];
    static int  count = 0;
    int     exe, len = 0;
    char        msg[80]="";

    // get the faulting virtual address from register CR2
    asm(" mov %%cr2, %%eax ; movl %%eax, %0 " : "=m" (vaddr) ); 

    // construct the diagnostic message
    len += sprintf( msg+len, "#%-6d ", ++count );
    len += sprintf( msg+len, "%16s  ", task->comm );
    len += sprintf( msg+len, "pid=%-5d  ", task->pid );
    len += sprintf( msg+len, "CR2=%08X  ", (unsigned int) vaddr );
    len += sprintf( msg+len, "EIP=%08X  ", (unsigned int) eip );
    len += sprintf( msg+len, "%s ", why[ err ] );
    // note if an instruction-fetch caused the page-fault
    if ( vaddr == eip ) exe = 'x'; else exe = ' ';
    len += sprintf( msg+len, "%c ", exe );
    // print this diagnostic message to the kernel log
    printk( "<1>  %s \n", msg );
}




//----------  NEW PAGE-FAULT EXCEPTION-HANDLER  ---------//
asmlinkage void isr0x0E( void );
asm("   .text                       ");
asm("   .type   isr0x0E, @function          ");
asm("isr0x0E:                       ");
asm("   pushal                      ");
asm("   pushl   %ds                 "); 
asm("   pushl   %es                 ");
//
asm("   movl    %ss, %eax               "); 
asm("   movl    %eax, %ds               ");
asm("   movl    %eax, %es               ");
//
asm("   pushl   %esp                    "); 
asm("   call    my_intrept              ");
asm("   addl    $4, %esp                ");
//
asm("   popl    %es                 "); 
asm("   popl    %ds                 ");
asm("   popal                       ");
asm("   jmp *isr_orig               ");
//-------------------------------------------------------//



static void load_IDTR( void *regimage )
{
    asm(" lidt %0 " : : "m" (*(unsigned short*)regimage) );
}



int pgfault_init( void )
{
    int         i;
    unsigned long long gate_desc,gate_desc1,gate_desc2;

    spinlock_t lock =SPIN_LOCK_UNLOCKED;
    unsigned long flags;
    unsigned short selector1;

    // allocate a mapped kernel page for our new IDT
    kpage =__get_free_page( GFP_KERNEL);
    if ( !kpage ) return -ENOMEM;


    // initialize our other global variables

    asm(" sidt oldidtr ; sidt newidtr ");

    memcpy( newidtr+1, &kpage, sizeof( kpage ) );
    oldidt = (unsigned long long *)(*(unsigned long*)(oldidtr+1));
    newidt = (unsigned long long *)(*(unsigned long*)(newidtr+1));

    // extract and save entry-point to original page-pault handler
    gate_desc_orig = oldidt[ PGFAULT_INT ];
    gate_desc =gate_desc_orig & 0xFFFF00000000FFFF;

    gate_desc |= ( gate_desc >> 32 );
    isr_orig = (unsigned long)gate_desc;
    // initialize our new Interrupt Descriptor Table
    memcpy( newidt, oldidt, 256*sizeof( unsigned long long ) );

    gate_desc_orig1 = (unsigned long)isr0x0E;
    gate_desc = gate_desc_orig1 & 0x00000000FFFFFFFF;

    gate_desc = gate_desc | ( gate_desc << 32 );
    gate_desc1= 0xFFFF0000;
    gate_desc1= gate_desc1 << 32;
    gate_desc1= gate_desc1 | 0x0000FFFF;
    gate_desc = gate_desc & gate_desc1;
    gate_desc2= 0x0000EF00;
    gate_desc2= gate_desc2 <<32;
    gate_desc2= gate_desc2 | 0x00100000;
    gate_desc = gate_desc | gate_desc2; // trap-gate
    //Part which is most likely creating a fault when loading the idtr
    newidt[ PGFAULT_INT ] = gate_desc;
    //**********************************************
    // activate the new IDT

    spin_lock_irqsave(&lock,flags);
    load_IDTR( newidtr );
    spin_unlock_irqrestore(&lock,flags);

//  smp_call_function( load_IDTR, oldidtr, 1, 1 );
    return  SUCCESS;
}



void pgfault_exit( void )
{

    // reactivate the old IDT
    unsigned long flags;
    spinlock_t lock =SPIN_LOCK_UNLOCKED;
    spin_lock_irqsave(&lock,flags);
    load_IDTR( oldidtr );
    spin_unlock_irqrestore(&lock,flags);
//  smp_call_function( load_IDTR, oldidtr, 1, 1 );

    // release allocated kernel page 
    if ( kpage ) free_page( kpage );
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(my_intrept);
MODULE_LICENSE("GPL"); 
module_init( pgfault_init);
module_exit( pgfault_exit);

Answer 1

يبدو أن محدد الجزء الخاص بك في واصف بوابة الفخ 0x0010, ، متى يجب أن يكون __KERNEL_CS (الذي 0x0060 في 2.6.26 مصادر النواة لدي).

بالمناسبة ، هذا باروك جميل:

gate_desc_orig1 = (unsigned long)isr0x0E;
gate_desc = gate_desc_orig1 & 0x00000000FFFFFFFF;

gate_desc = gate_desc | ( gate_desc << 32 );
gate_desc1= 0xFFFF0000;
gate_desc1= gate_desc1 << 32;
gate_desc1= gate_desc1 | 0x0000FFFF;
gate_desc = gate_desc & gate_desc1;
gate_desc2= 0x0000EF00;
gate_desc2= gate_desc2 <<32;
gate_desc2= gate_desc2 | 0x00100000;
gate_desc = gate_desc | gate_desc2; // trap-gate

يمكنك تبسيط ذلك إلى (مع إصلاح __kernel_cs):

gate_desc = (unsigned long long)isr0x0E * 0x100000001ULL;
gate_desc &= 0xFFFF00000000FFFFULL;
gate_desc |= 0x0000EF0000000000ULL; // trap-gate
gate_desc |= (unsigned long long)__KERNEL_CS << 16;

Answer 2

لماذا لا تستخدم وظيفة kernel بدلاً من العبث مع البتات يدويًا! تحقق من ذلك (إنه وحدة التهيئة FUNC):

struct desc_ptr newidtr;
gate_desc *oldidt, *newidt;

store_idt(&__IDT_register);
oldidt = (gate_desc *)__IDT_register.address;

__IDT_page =__get_free_page(GFP_KERNEL);
if(!__IDT_page)
    return -1;

newidtr.address = __IDT_page;
newidtr.size = __IDT_register.size;
newidt = (gate_desc *)newidtr.address;

memcpy(newidt, oldidt, __IDT_register.size);

pack_gate(&newidt[PGFAULT_NR], GATE_INTERRUPT, (unsigned long)isr0x0E, 0, 0, __KERNEL_CS);

__load_idt((void *)&newidtr);
smp_call_function(__load_idt, &newidtr, 0, 1);

return 0;

لقد اختبرته أنه يعمل!

Answer 3

للرجوع إليها ، إليك تنفيذ عملي لمعالج صدع الصفحة المخصص لهندسة Linux X86_64. لقد اختبرت هذه الوحدة بنفسي مع kernel 3.2 ، فهي تعمل بشكل مثالي.

https://github.com/richardustc/intercept-page-faultler