如何在DriverKit系统扩展中分配内存并将其映射到另一个进程？

Question

我已经在应用程序中分配了内存，并将其指针和大小传递给了IOConnectCallStructMethod。然后，使用IOMemoryDescriptor::CreateMapping将内存映射到DriverKit系统扩展过程，并且可以写入此映射的内存位置并从应用程序中读取数据。

我现在想对系统扩展中分配的内存执行类似的操作，然后将其映射到使用系统扩展的应用程序。我想在系统扩展中创建一组内存缓冲区，然后从应用程序对其进行写入，然后使用IOMemoryDescriptor::CreateMapping向系统扩展发出信号，即应使用IOConnectCallScalarMethod将给定的缓冲区发送到USB设备。 。发送完成后，当IOUSBHostPipe::AsyncIO回调出现时，我会通知应用程序，现在可以将数据复制到发送的第一个缓冲区中。可以使用IOUSBHostPipe::AsyncIO和在系统扩展中创建的CompleteAsyncIO对象来完成此机制。我不了解的是如何将系统扩展中分配的内存映射到应用程序。

Answer 1

这就是DriverKit中的CompleteAsyncIO的用途，当您的用户进程从IOConnectCallAsyncStructMethod调用OSAction时，将调用该函数。顺便说一下，kext等效项是IOUserClient::CopyClientMemoryForType，并且基本上是完全相同的。]

要使其正常工作，您需要在用户客户端子类中重写IOUserClient::CopyClientMemoryForType虚拟函数。

在IOConnectMapMemory64中的类定义中：

IOConnectMapMemory64
在实现IOKit.framework中，类似以下内容：

IOUserClient::clientMemoryForType
在用户空间中，您将致电：

IOUserClient::clientMemoryForType
一些注意事项：

• CopyClientMemoryForType参数中的值从.iig参数到

  virtual kern_return_t CopyClientMemoryForType(
      uint64_t type, uint64_t *options, IOMemoryDescriptor **memory) override;

  调用，导致该函数被调用。因此，您的驱动程序可以具有某种编号约定。在最简单的情况下，您可以将其与外部方法中的选择器类似。
• .cpp实际上是一个输出参数，当函数返回

  kern_return_t IMPL(MyUserClient, CopyClientMemoryForType) //(uint64_t type, uint64_t *options, IOMemoryDescriptor **memory)
  {
      kern_return_t res;
      if (type == 0)
      {
          IOBufferMemoryDescriptor* buffer = nullptr;
          res = IOBufferMemoryDescriptor::Create(kIOMemoryDirectionInOut, 128 /* capacity */, 8 /* alignment */, &buffer);
          if (res != kIOReturnSuccess)
          {
              os_log(OS_LOG_DEFAULT, "MyUserClient::CopyClientMemoryForType(): IOBufferMemoryDescriptor::Create failed: 0x%x", res);
          }
          else
          {
              *memory = buffer; // returned with refcount 1
          }
      }
      else
      {
          res = this->CopyClientMemoryForType(type, options, memory, SUPERDISPATCH);
      }
      return res;
  }

  时，这是您希望返回要映射到用户空间的内存描述符的地方。该函数具有复制语义，即调用方希望获得该内存描述符的所有权，即，当不再需要该引用时，它将最终将引用计数减少1。返回的内存描述符不必是示例中使用的

      mach_vm_address_t address = 0;
      mach_vm_size_t size = 0;
      IOReturn res = IOConnectMapMemory64(connection, 0 /*memoryType*/, mach_task_self(), &address, &size, kIOMapAnywhere);

  ，也可以是PCI BAR或其他任何东西。
• type调用中的memoryType选项很重要，通常也是您想要的：如果您未指定此选项，则IOConnectMapMemory64参数将成为一个输入-输出参数，并且调用方应选择一个位置在应映射驱动程序存储器的地址空间中。通常，您并不关心它在哪里，并且如果已经有映射的地方，则实际上指定明确的位置可能很危险。
• 如果用户空间一定不能写入映射的内存，则将memory参数相应地设置为kIOReturnSuccess：IOBufferMemoryDescriptor

要破坏映射，用户空间进程必须调用kIOMapAnywhere。