(2条消息)kernel oops (Unable to handle kernel paging request at virtual address )三种内存访问异常

一、linux内核、用户空间的内存划分：

如下图：内核空间划分0~3G为用户空间，3~4G为内核空间。详细请参考《Linux用户空间与内核空间》

注意：内核地址空间的范围是0xC0000000 ~ 0xFFFFFFFF

二、异常内存访问导致的oops：

1、Unabletohandlekernelpagingrequestatvirtualaddress00000000

=====》越出内核地址空间范围，原因是由于使用空NULL指针

2、Unabletohandlekernelpagingrequestatvirtualaddress0110

=====》越出内核地址空间范围，原因是的内存越界导致该指针

所在内存被破坏了。接下来的困难是在什么地方这个内存被修改？为什么被修改？

3、Unable to handle kernel paging request at virtual address c074838c

=====》没有越出内核地址空间范围，为什么也oops？

这种情况我称之为：试图篡改受限制内存。比如：声明为const的变量！

还有其它形式的受限制内存吗？

三、访问受限制内存导致oops：

const在C语言当中声明一个变量为只读，

如果试图直接修改const变量，build阶段编译器，就检查出来，并报read only错误，

如下：

const int i = 1;

i = 10;

build error: assignment of read-only variable "i" //只读变量赋值错误

但是如果通过指针间接修改const变量，编译器是检查不出来的。

如下：

const int i = 1;

int *p = &i;

*p = 10;

不出所料地编译成功了！ 但不要高兴，这样的代码是有隐患的！

因为，很显然，我们将变量声明为const，是希望它能受到保护的！

既然编译器检查不出这种隐患，由谁负责保护它呢？

我想，linux只有运行时，由mm模块来保护声明为const的变量了!!!???

但遗憾的是，linux 3.4.5以前的版本一直没有这个保护功能，应该老版本linux自身的漏洞吧！

直到约linux 3.4.67 (android 4.4)才有运行时保护受限制内存的功能。

如果这么简直地直接使用指针显示地间接修改一个某const变量，还是很容易查出来的。

下面举一个掩蔽的例子：

static struct file_operations *new_file_operations = NULL;

static struct file_operations original_file_operations = {0};

ssize_t new_file_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)

{

if(!isCanWrite(filp))

{

return -ENOSPC;

}

return original_file_operations.write(filp, buf, len, ppos);

}

static int __init lowmemdetect_init(void)

{

myfile = filp_open("/data", O_WRONLY | O_CREAT, 0);

if (!IS_ERR(myfile) && (myfile->f_op != NULL))

{

original_file_operations.write = myfile->f_op->write; //it point to do_sync_write()

original_file_operations.aio_write = myfile->f_op->aio_write; //it point to ext4_file_write()

new_file_operations = myfile->f_op; //it point to ext4_file_operations

//这句掩蔽地间接将new_file_operations指针指向kernel\fs\ext4\file.c的一个const变量ext4_file_operations

new_file_operations->write = new_file_write; //modify ext4_file_operations->write

//这句掩蔽地间接修改const变量ext4_file_operations，它在新版本linux 3.4.67 (android 4.4)中运行导致oops 。

filp_close(myfile, NULL);

}

}

/* 声明const变量：

kernel\fs\ext4\file.c

const struct file_operations ext4_file_operations = {

.llseek = ext4_llseek,

.read = do_sync_read,

.write = do_sync_write,

.aio_read = generic_file_aio_read,

.aio_write = ext4_file_write,

*/

linux 3.4.67 (android 4.4)版本kernel是如何保护受限制内存的呢？ 还有待进一步研究。