Linux Kernel 及 binder mmap实现

1. 简介

对于mmap在用户态通过函数以下函数进行调用:

void* mmap（ void* addr, size_t size, int prot, int flags, int fd, long offset ）

然后进入系统调用。

2. Kernel mmap实现

1）然后进入系统调用，其系统调用号为: kernel/arch/arm/include/asm/unistd.h#define __NR_mmap2 （__NR_SYSCALL_BASE+192）
2）触发软中断其ISR 代码位于kernel/arch/arm/kernel/entry-common.S的ENTRY（vector_swi）, __NR_mmap2对应的函数为:sys_mmap2（位于linux/arch/arm/kernel/calls.S）3）sys_mmap2的实现位于kernel/arch/arm/kernel/entry-common.S,实现代码如下：

/*
* Note: off_4k （r5） is always units of 4K. If we can"t do the requested
* offset, we return EINVAL.
*/
sys_mmap2:
#if PAGE_SHIFT > 12
tst r5, #PGOFF_MASK
moveq r5, r5, lsr #PAGE_SHIFT - 12
streq r5, [sp, #4]
beq sys_mmap_pgoff
mov r0, #-EINVAL
mov pc, lr
#else
str r5, [sp, #4]
b sys_mmap_pgoff
#endif

4）调用sys_mmap_pgoff在kernel/include/linux/syscalls.h中定义如下：

asmlinkage long sys_mmap_pgoff（unsigned long addr, unsigned long len,
unsigned long prot, unsigned long flags,
unsigned long fd, unsigned long pgoff）;

6）sys_mmap_pgoff实现
在kernel/mm/mmap.c中实现如下：

SYSCALL_DEFINE6（mmap_pgoff, unsigned long, addr, unsigned long, len,
unsigned long, prot, unsigned long, flags,
unsigned long, fd, unsigned long, pgoff）
{
struct file *file = NULL;
unsigned long retval = -EBADF;
if （！（flags & MAP_ANONYMOUS）） {
audit_mmap_fd（fd, flags）;
if （unlikely（flags & MAP_HUGETLB））
return -EINVAL;
file = fget（fd）;
if （！file）
goto out;
} else if （flags & MAP_HUGETLB） {
struct user_struct *user = NULL;
/*
* VM_NORESERVE is used because the reservations will be
* taken when vm_ops->mmap（） is called
* A dummy user value is used because we are not locking
* memory so no accounting is necessary
*/
len = ALIGN（len, huge_page_size（&default_hstate））;
file = hugetlb_file_setup（HUGETLB_ANON_FILE, len, VM_NORESERVE,
&user, HUGETLB_ANONHUGE_INODE）;
if （IS_ERR（file））
return PTR_ERR（file）;
}
flags &= ~（MAP_EXECUTABLE | MAP_DENYWRITE）;
down_write（¤t->mm->mmap_sem）;
retval = do_mmap_pgoff（file, addr, len, prot, flags, pgoff）;
up_write（¤t->mm->mmap_sem）;
if （file）
fput（file）;
out:
return retval;
}

其功能为：从当前进程中获取用户态可用的虚拟地址空间（vm_area_struct *vma），在mmap_region中真正获取vma，然后调用file->f_op->mmap（file, vma），调用具体的支持mmap的驱动来处理。下面以binder驱动为例。

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