/proc/[pid]/pagemaps и /proc/ [pid]/maps | линукс
Я пытаюсь разобраться в двух файлах, упомянутых в названии.
Я искал, что такое биты; однако я не понимаю, как извлечь полезную информацию из них (или я просто приближаюсь к ней неправильно).
Позвольте мне объяснить: pagemaps - это более новый псевдо файл с функцией "feature", который содержит информацию физического кадра виртуальных страниц, назначенных текущему [pid]. То есть, с учетом виртуальной страницы, начинающейся с адреса x, скажем, "vas" для запуска виртуального адреса, я могу проиндексировать файл pagemap с помощью vas, чтобы получить 64 бита отображаемого физического кадра страницы. Эти биты содержат информацию об этой виртуальной странице.
Однако, когда я извлекаю биты и делаю немного смены, я теряюсь в том, что вижу.
Биты представляются следующим образом: 0-54 - номер кадра страницы, 55-60 - сдвиг страницы, 63-й бит - настоящий бит, для меня есть другие бит, которые мне мало интересны.
После того, как я сделаю немного сопоставления с использованием адресов vas из /proc/ [pid]/maps, кажется, что практически каждая страница процесса заменена, то есть 63-й бит всегда равен нулю.: (
Я думаю, вопрос в том, как я должен эффективно использовать pagemaps, чтобы получить эквивалентный физический адрес адреса, заданный /proc/ [pid]/maps
Справедливости ради, я опубликовал аналогичный вопрос, но этот подход несколько отличался несколькими днями ранее.
Если кто-то может пролить свет на этот вопрос, я был бы очень благодарен.
=== 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 [stack]
Затем я извлекаю количество виртуальных страниц, к которым он прикасается, и индексирует двоичный файл /proc/ [pid]/pagemaps, и для каждой виртуальной страницы я могу извлечь физическую страницу, которой он назначен.
Результат выглядит следующим образом:
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 получаю правильный вывод, индекс кажется либо несоответствием типа, либо что-то еще происходит:
Результат, например, для строки [shared mem] на картах, дает неверный индекс; но я все еще могу сканировать через двоичный файл и получать физический адрес 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-разрядной ОС, и эта проблема не сохраняется в 32-битной ОС.
Ответы
Ответ 1
Oooh K, индекс был верным, но сравнение off64_t o (8bytes) с длинным индексом интерпретировало неверно, поэтому я получил эту ошибку.
Ха! это была глупая ошибка.
Поэтому добавление соответствующего заголовка позаботилось об этом.
Отсутствует заголовок: -/sigh исправляет проблему сравнения off64_t с длиной без знака.
Ответ 2
/proc/<pid>/pagemap
+ /proc/<pid>/maps
программа примера дампа
Вот пример pagemap
, который преобразует виртуальные адреса в физические: Есть ли какой-либо API для определения физического адреса с виртуального адреса в Linux.
Следующая программа использует как /proc/<pid>/pagemap
+ /proc/<pid>/maps
, так и информацию о таблице 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:
-
разберите строки, читаемые человеком, с /proc/<pid>/maps
. Эти файлы содержат строки формы:
7ffff7b6d000-7ffff7bdd000 r-xp 00000000 fe:00 658 /lib/libuClibc-1.0.22.so
который дает нам:
-
7f8af99f8000-7f8af99ff000
: диапазон виртуальных адресов, принадлежащих процессу, возможно содержащий несколько страниц.
-
/lib/libuClibc-1.0.22.so
имя библиотеки, которая владеет этой памятью.
-
перейдите по каждой странице каждого диапазона адресов и спросите /proc/<pid>/pagemap
для получения дополнительной информации об 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;
}
Ответ 3
Используйте page-types.c в качестве руководства к тому, что вы ищете, он анализирует содержимое как pagemap, 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