如何在 Linux 中调用 mmap() 时获取设备中某个字段的偏移量

如何解决如何在 Linux 中调用 mmap() 时获取设备中某个字段的偏移量

我目前正在 Linux 设备驱动程序中实现 mmap()。

基本上，假设已经定义了一个名为 data 的结构。我的设备结构定义如下，

struct test_dev{
    struct cdev cdev;
    struct mutex lock;
    struct data *data;
};

在设备的 open() 方法中，data 是通过调用 vmalloc() 分配的。假设我想让用户调用mmap()映射到数据字段，用户需要知道offset字段的data：

int fd = open("/dev/testdev",O_RDWR);
int ret = mmap(NULL,4096,PROT_READ | PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,offset);

我在试图找到 data 的偏移量时卡住了。

我查看了 mmap() 的联机帮助页，它说

文件映射的内容（相对于匿名 映射；见下面的 MAP_ANONYMOUS），使用长度初始化 从文件（或其他对象）中的 offset 偏移量开始的字节 由文件描述符 fd 引用。

Q1：由于data字段是用vmalloc()分配的，所以在高内存，但是test_dev结构是用kmalloc()分配的，在低内存，addr( data) - addr(test_dev) 小于 0。因此，我们不能以这种方式计算偏移量。我可以知道是否有另一种方法来获取 offset，以便用户可以使用此 offset 到 mmap() 到 data 字段？ >

问题 2：如果使用 data 分配 kmalloc() 字段，vmalloc() 方法之间是否有任何区别？

在Linux Device Drivers中，声明kmalloc()返回的内存地址也是虚拟地址，位于低内存。我不确定使用“addr(data) - addr(test_dev)”是否有效。根据我自己的理解，这不太可能奏效。

此外，由于 kmalloc() manpage 说 kmalloc() 是内核中为小于页面大小的对象分配内存的正常方法，因此在实现 mmap() 时，我们可能不会选择映射到 kmalloc() 返回的地址，因为 mmap() 映射在页面边界上。

解决方法

偏移量将传递给您在设备驱动程序中编写的 mmap 处理程序。您可以将其视为任意 off_t 参数，表示您想要的任何内容。只需忽略它并始终 mmap data。或者将其用作 data 开头的偏移量，这对于您的驱动程序来说可能是最正确的语义。

您在驱动程序初始化时使用 kmalloc() 的结构与 mmap 无关。 offset 不是该结构体开头的偏移量。

要 mmap vmalloc 内存，您需要获取每个页面，因为它们不连续，并将其添加到 vma。请参阅 vmalloc_to_page 和 vm_insert_page。