3. 

        <meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>
          
	
	
          
		
			
		
          
    
    	
          
  		
          
		    
          
		      
		      
		      
		    
          
  		
          
  		
          
	
          


	


          
		
          
		            
            
        		
          
		
          







          


          
	
	
          
		
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	 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計應(yīng)用 > linux內(nèi)核中的get_user和put_user
          
    
          

          

          


	
	
	

          
	
          
		
          
			
          linux內(nèi)核中的get_user和put_user
          
						
          
				作者：
				時間：2016-11-22
				來源：網(wǎng)絡(luò)
				
				
				
				
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			內(nèi)核版本：2.6.14
          CPU平臺：arm
          本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201611/319994.htm
          在內(nèi)核空間和用戶空間交換數(shù)據(jù)時，get_user和put_user是兩個兩用的函數(shù)。相對于copy_to_user和copy_from_user(將在另一篇博客中分析)，這兩個函數(shù)主要用于完成一些簡單類型變量(char、int、long等)的拷貝任務(wù)，對于一些復(fù)合類型的變量，比如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者數(shù)組類型，get_user和put_user函數(shù)還是無法勝任，這兩個函數(shù)內(nèi)部將對指針指向的對象長度進(jìn)行檢查，在arm平臺上只支持長度為1，2，4，8的變量。下面我具體分析，首先看get_user的定義(linux/include/asm-arm/uaccess.h)：
          [plain]view plaincopy
          print?
          1. externint__get_user_1(void*);
          2. externint__get_user_2(void*);
          3. externint__get_user_4(void*);
          4. externint__get_user_8(void*);
          5. externint__get_user_bad(void);
          7. #define__get_user_x(__r2,__p,__e,__s,__i...)
          8. __asm____volatile__(
          9. __asmeq("%0","r0")__asmeq("%1","r2")//進(jìn)行判斷(#define__asmeq(x,y)".ifnc"x","y";.err;.endifnt")
          10. "bl__get_user_"#__s//根據(jù)參數(shù)調(diào)用不同的函數(shù)，此時r0=指向用戶空間的指針，r2=內(nèi)核空間的變量
          11. :"=&r"(__e),"=r"(__r2)
          12. :"0"(__p)
          13. :__i,"cc")
          15. #defineget_user(x,p)
          16. ({
          17. constregistertypeof(*(p))__user*__pasm("r0")=(p);//__p的數(shù)據(jù)類型和*(p)的指針數(shù)據(jù)類型是一樣的，__p=p，且存放在r0寄存器中
          18. registertypeof(*(p))__r2asm("r2");//__r2的數(shù)據(jù)類型和*(p)的數(shù)據(jù)類型是一樣的，且存放在r2寄存器中
          19. registerint__easm("r0");//定義__e，存放在寄存器r0，作為返回值
          20. switch(sizeof(*(__p))){//對__p所指向的對象長度進(jìn)行檢查，并根據(jù)長度調(diào)用響應(yīng)的函數(shù)
          21. case1:
          22. __get_user_x(__r2,__p,__e,1,"lr");
          23. break;
          24. case2:
          25. __get_user_x(__r2,__p,__e,2,"r3","lr");
          26. break;
          27. case4:
          28. __get_user_x(__r2,__p,__e,4,"lr");
          29. break;
          30. case8:
          31. __get_user_x(__r2,__p,__e,8,"lr");
          32. break;
          33. default:__e=__get_user_bad();break;//默認(rèn)處理
          34. }
          35. x=__r2;
          36. __e;
          37. })
          上面的源碼涉及到gcc的內(nèi)聯(lián)匯編，不太了解的朋友可以參考前面的博客(http://blog.csdn.net/ce123/article/details/8209702)。繼續(xù)，跟蹤__get_user_1等函數(shù)的執(zhí)行，它們的定義如下(linux/arch/arm/lib/getuser.S)。
          [plain]view plaincopy
          print?
          1. .global__get_user_1
          2. __get_user_1:
          3. 1:ldrbtr2,[r0]
          4. movr0,#0
          5. movpc,lr
          7. .global__get_user_2
          8. __get_user_2:
          9. 2:ldrbtr2,[r0],#1
          10. 3:ldrbtr3,[r0]
          11. #ifndef__ARMEB__
          12. orrr2,r2,r3,lsl#8
          13. #else
          14. orrr2,r3,r2,lsl#8
          15. #endif
          16. movr0,#0
          17. movpc,lr
          19. .global__get_user_4
          20. __get_user_4:
          21. 4:ldrtr2,[r0]
          22. movr0,#0
          23. movpc,lr
          25. .global__get_user_8
          26. __get_user_8:
          27. 5:ldrtr2,[r0],#4
          28. 6:ldrtr3,[r0]
          29. movr0,#0
          30. movpc,lr
          32. __get_user_bad_8:
          33. movr3,#0
          34. __get_user_bad:
          35. movr2,#0
          36. movr0,#-EFAULT
          37. movpc,lr
          39. .section__ex_table,"a"
          40. .long1b,__get_user_bad
          41. .long2b,__get_user_bad
          42. .long3b,__get_user_bad
          43. .long4b,__get_user_bad
          44. .long5b,__get_user_bad_8
          45. .long6b,__get_user_bad_8
          46. .previous

          這段代碼都是單條匯編指令實現(xiàn)的內(nèi)存操作，就不進(jìn)行詳細(xì)注解了。如果定義__ARMEB__宏，則是支持EABI的大端格式代碼(http://blog.csdn.net/ce123/article/details/8457491)，關(guān)于大端模式和小端模式的詳細(xì)介紹，可以參考http://blog.csdn.net/ce123/article/details/6971544。這段代碼在.section __ex_table, "a"之前都是常規(guī)的內(nèi)存拷貝操縱，特殊的地方在于后面定義“__ex_table”section 。
          標(biāo)號1,2，...，6處是內(nèi)存訪問指令，如果mov的源地址位于一個尚未被提交物理頁面的空間中，將產(chǎn)生缺頁異常，內(nèi)核會調(diào)用do_page_fault函數(shù)處理這個異常，因為異常發(fā)生在內(nèi)核空間，do_page_fault將調(diào)用search_exception_tables在“__ex_table”中查找異常指令的修復(fù)指令，在上面這段帶面的最后，“__ex_table”section 中定義了如下數(shù)據(jù)：
          [plain]view plaincopy
          print?
          1. .section__ex_table,"a"
          2. .long1b,__get_user_bad//其中1b對應(yīng)標(biāo)號1處的指令，__get_user_bad是1處指令的修復(fù)指令。
          3. .long2b,__get_user_bad
          4. .long3b,__get_user_bad
          5. .long4b,__get_user_bad
          6. .long5b,__get_user_bad_8
          7. .long6b,__get_user_bad_8
          當(dāng)標(biāo)號1處發(fā)生缺頁異常時，系統(tǒng)將調(diào)用do_page_fault提交物理頁面，然后跳到__get_user_bad繼續(xù)執(zhí)行。get_user函數(shù)如果成果執(zhí)行則返回1，否則返回-EFAULT。
          put_user用于將內(nèi)核空間的一個簡單類型變量x拷貝到p所指向的用戶空間。該函數(shù)可以自動判斷變量的類型，如果執(zhí)行成功則返回0，否則返回-EFAULT。下面給出它們的定義(linux/include/asm-arm/uaccess.h)。
          [plain]view plaincopy
          print?
          1. externint__put_user_1(void*,unsignedint);
          2. externint__put_user_2(void*,unsignedint);
          3. externint__put_user_4(void*,unsignedint);
          4. externint__put_user_8(void*,unsignedlonglong);
          5. externint__put_user_bad(void);
          7. #define__put_user_x(__r2,__p,__e,__s)
          8. __asm____volatile__(
          9. __asmeq("%0","r0")__asmeq("%2","r2")
          10. "bl__put_user_"#__s
          11. :"=&r"(__e)
          12. :"0"(__p),"r"(__r2)
          13. :"ip","lr","cc")
          15. #defineput_user(x,p)
          16. ({
          17. constregistertypeof(*(p))__r2asm("r2")=(x);
          18. constregistertypeof(*(p))__user*__pasm("r0")=(p);
          19. registerint__easm("r0");
          20. switch(sizeof(*(__p))){
          21. case1:
          22. __put_user_x(__r2,__p,__e,1);
          23. break;
          24. case2:
          25. __put_user_x(__r2,__p,__e,2);
          26. break;
          27. case4:
          28. __put_user_x(__r2,__p,__e,4);
          29. break;
          30. case8:
          31. __put_user_x(__r2,__p,__e,8);
          32. break;
          33. default:__e=__put_user_bad();break;
          34. }
          35. __e;
          36. })
          __put_user_1等函數(shù)的的定義如下(linux/arch/arm/lib/putuser.S)。
          [plain]view plaincopy
          print?
          1. .global__put_user_1
          2. __put_user_1:
          3. 1:strbtr2,[r0]
          4. movr0,#0
          5. movpc,lr
          7. .global__put_user_2
          8. __put_user_2:
          9. movip,r2,lsr#8
          10. #ifndef__ARMEB__
          11. 2:strbtr2,[r0],#1
          12. 3:strbtip,[r0]
          13. #else
          14. 2:strbtip,[r0],#1
          15. 3:strbtr2,[r0]
          16. #endif
          17. movr0,#0
          18. movpc,lr
          20. .global__put_user_4
          21. __put_user_4:
          22. 4:strtr2,[r0]
          23. movr0,#0
          24. movpc,lr
          26. .global__put_user_8
          27. __put_user_8:
          28. 5:strtr2,[r0],#4
          29. 6:strtr3,[r0]
          30. movr0,#0
          31. movpc,lr
          33. __put_user_bad:
          34. movr0,#-EFAULT
          35. movpc,lr
          37. .section__ex_table,"a"
          38. .long1b,__put_user_bad
          39. .long2b,__put_user_bad
          40. .long3b,__put_user_bad
          41. .long4b,__put_user_bad
          42. .long5b,__put_user_bad
          43. .long6b,__put_user_bad
          44. .previous
          put_user函數(shù)就不具體分析了。get_user和put_user僅能完成一些簡單類型變量的拷貝任務(wù)，后面我們將分析copy_to_user和copy_from_user。				             
				
            
                
			
							
          
                
			              
              
            
          
		
          
		
          
		
          
		
          
		
          
			
            
				
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