内核页表转储¶
ptdump 是一个 debugfs 接口，提供内核页表的详细转储。它以人类可读的格式提供内核虚拟内存布局的全面概述以及与各个区域关联的属性。转储内核页表对于验证权限和内存类型很有用。检查页表项和权限有助于识别潜在的安全漏洞，例如具有过于宽松的访问权限或不正确的内存保护的映射。
内存热插拔允许动态扩展或收缩可用内存，而无需重新启动系统。为了保持内存管理数据结构的一致性和完整性，arm64 在写入模式下使用 mem_hotplug_lock 信号量。此外，在读取模式下，mem_hotplug_lock 支持 get_online_mems() 和 put_online_mems() 的高效实现。这些保护正在被 ptdump 代码访问的内存的脱机。
为了转储内核页表，请启用以下配置并挂载 debugfs
CONFIG_GENERIC_PTDUMP=y
CONFIG_PTDUMP_CORE=y
CONFIG_PTDUMP_DEBUGFS=y
mount -t debugfs nodev /sys/kernel/debug
cat /sys/kernel/debug/kernel_page_tables
在分析 cat /sys/kernel/debug/kernel_page_tables 的输出时，可以获取有关条目的虚拟地址范围、该条目覆盖的内存区域大小、页表的分层结构以及最后与每个页面关联的属性的信息。页面属性提供有关访问权限、执行能力、映射类型（例如叶级 PTE 或块级 PGD、PMD 和 PUD）以及内核内存中页面的访问状态的信息。评估这些属性可以帮助理解内核页面的内存布局、访问模式和安全特性。
内核虚拟内存布局示例
start address end address size attributes
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| ---[ Linear Mapping start ]---------------------------------------------------------- |
| .................. |
| 0xfff0000000000000-0xfff0000000210000 2112K PTE RW NX SHD AF UXN MEM/NORMAL-TAGGED |
| 0xfff0000000210000-0xfff0000001c00000 26560K PTE ro NX SHD AF UXN MEM/NORMAL |
| .................. |
| ---[ Linear Mapping end ]------------------------------------------------------------ |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| ---[ Modules start ]----------------------------------------------------------------- |
| .................. |
| 0xffff800000000000-0xffff800008000000 128M PTE |
| .................. |
| ---[ Modules end ]------------------------------------------------------------------- |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| ---[ vmalloc() area ]---------------------------------------------------------------- |
| .................. |
| 0xffff800008010000-0xffff800008200000 1984K PTE ro x SHD AF UXN MEM/NORMAL |
| 0xffff800008200000-0xffff800008e00000 12M PTE ro x SHD AF CON UXN MEM/NORMAL |
| .................. |
| ---[ vmalloc() end ]----------------------------------------------------------------- |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| ---[ Fixmap start ]------------------------------------------------------------------ |
| .................. |
| 0xfffffbfffdb80000-0xfffffbfffdb90000 64K PTE ro x SHD AF UXN MEM/NORMAL |
| 0xfffffbfffdb90000-0xfffffbfffdba0000 64K PTE ro NX SHD AF UXN MEM/NORMAL |
| .................. |
| ---[ Fixmap end ]-------------------------------------------------------------------- |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| ---[ PCI I/O start ]----------------------------------------------------------------- |
| .................. |
| 0xfffffbfffe800000-0xfffffbffff800000 16M PTE |
| .................. |
| ---[ PCI I/O end ]------------------------------------------------------------------- |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| ---[ vmemmap start ]----------------------------------------------------------------- |
| .................. |
| 0xfffffc0002000000-0xfffffc0002200000 2M PTE RW NX SHD AF UXN MEM/NORMAL |
| 0xfffffc0002200000-0xfffffc0020000000 478M PTE |
| .................. |
| ---[ vmemmap end ]------------------------------------------------------------------- |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
cat /sys/kernel/debug/kernel_page_tables 输出
0xfff0000001c00000-0xfff0000080000000 2020M PTE RW NX SHD AF UXN MEM/NORMAL-TAGGED
0xfff0000080000000-0xfff0000800000000 30G PMD
0xfff0000800000000-0xfff0000800700000 7M PTE RW NX SHD AF UXN MEM/NORMAL-TAGGED
0xfff0000800700000-0xfff0000800710000 64K PTE ro NX SHD AF UXN MEM/NORMAL-TAGGED
0xfff0000800710000-0xfff0000880000000 2089920K PTE RW NX SHD AF UXN MEM/NORMAL-TAGGED
0xfff0000880000000-0xfff0040000000000 4062G PMD
0xfff0040000000000-0xffff800000000000 3964T PGD