将设备内存和内核分配的内存映射到同一个 vma

问题描述

我正在开发一个驱动程序，其中设备内存范围映射到用户空间（通过 IOCTL）以供应用程序写入。它有效：

vma->vm_flags |= VM_DONTcopY;
vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;

down_write(&current->mm->mmap_sem);
ret = vm_iomap_memory(vma,from,sz_required);
up_write(&current->mm->mmap_sem);

其中 from 是从 pci_resource_start() 获得的物理地址，其中添加了一些偏移量。

应用程序也需要从设备读取，所以我将应用程序映射的区域的大小增加PAGE_SIZE，用dma_alloc_coherent()分配一个页面，并尝试将其插入到末尾vma 但返回 EBUSY。我做错了什么？我应该能够将多个物理范围拼接到一个 vma 中，包括实内存和设备映射，还是不支持？

在新代码中，页面是这样分配的，dma_addr 被传递给设备，因此它知道写到哪里：

dma = dma_alloc_coherent(&device,PAGE_SIZE,&dma_addr,GFP_KERNEL);
memset(dma,0xfe,PAGE_SIZE);
set_memory_wb((unsigned long)dma,1);

并将映射代码改为：

vma->vm_flags |= VM_DONTcopY;
vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;

down_write(&current->mm->mmap_sem);
ret = vm_iomap_memory(vma,sz_required);
up_write(&current->mm->mmap_sem);

down_write(&current->mm->mmap_sem);
ret = vm_insert_page(vma,vma->vm_end - PAGE_SIZE,virt_to_page(dma));
up_write(&current->mm->mmap_sem);

内核在 x86_64 上为 4.15

解决方法

按照 Map multiple kernel buffer into contiguous userspace buffer?

中的“hack”操作使其正常工作

在 vm_iomap_memory() 之前，我将 vma->vm_end 递减 PAGE_SIZE 并在之后恢复旧值。此外，我从 dma_alloc_coherent() 切换到 alloc_page() 跟随 dma_map_page()

虽然不是我满意的解决方案。必须有更好的方法，也许是 vm_ops 中的故障处理程序？尽管考虑到我确切地知道我将要映射的内容和位置，这似乎适得其反。

它似乎适用于 x86_64 和 aarch64