如何修改 ARM64 上 Linux 内核中页表项 (PTE) 中的位？

Question

我正在研究ARMV8.9的新功能，称为“Permission Indirection”，它类似于X86内存保护密钥。 PIIndex（权限间接索引，如 MPK 密钥）由 PTE 中的 PTE_UXN, PTE_PXN, PTE_WRITE, PTE_USER 组成，我尝试修改这些位以更改索引。我怎样才能做到这一点？

在我的内核模块中，我分配一个页面，并使用

virt_to_kpte

 来获取其 PTE。然后我使用 

ptep_get_and_clear

 和 

set_pte_at

 重新配置 PTE 的 PIIndex。这是我的代码：

static __u64 set_kpage_piindex(unsigned long kaddr, __u64 piindex)
{
    pte_t *ptep, pte;
    __u64 old_piindex;

    ptep = virt_to_kpte(kaddr);
    pte = ptep_get_and_clear(&init_mm, kaddr, ptep);

    old_piindex = pte_pi_index((pte.pte));

    // clear piindex and reset
    pte = clear_pte_bit(pte, __pgprot(PTE_UXN | PTE_PXN | PTE_WRITE | PTE_USER));
    pte = set_pte_bit(pte, __pgprot((PTE_UXN & ((piindex) & 0x8) << 51) |
                                    (PTE_PXN & ((piindex) & 0x4) << 51) |
                                    (PTE_WRITE & ((piindex) & 0x2) << 50) |
                                    (PTE_USER & ((piindex) & 0x1) << 6)));

    set_pte_at(&init_mm, kaddr, ptep, pte);

    return old_piindex;
}

此外，我还导出 

init_mm

以支持这些内核函数的使用。但我注意到修改延迟，这意味着实际修改可能会在设置后一段时间才会生效。这两个函数是直接使用

ptep_modify_prot_start

和

ptep_modify_prot_commit

:

static inline pte_t ptep_modify_prot_start(struct vm_area_struct *vma,
                       unsigned long addr,
                       pte_t *ptep)
{
    return __ptep_modify_prot_start(vma, addr, ptep);
}

static inline void ptep_modify_prot_commit(struct vm_area_struct *vma,
                       unsigned long addr,
                       pte_t *ptep, pte_t old_pte, pte_t pte)
{
    __ptep_modify_prot_commit(vma, addr, ptep, pte);
}

我确实注意到评论说“ptep_modify_prot_commit实际上可能不会更新pte，而只是将更新排队等待稍后完成。但是，必须在释放pte锁之前实际提交更新”。那么如何避免这种修改延迟呢？内核修改是可以接受的。

Answer 1

这里

。设置 PIIndex 后我需要刷新数据缓存： flush_dcache_page(virt_to_page(kaddr));

我不确定这是否是设置 PIIndex 的正确方法，但目前它有效。