Содержание
Управление виртуальной памятью (vmm_api.h)
API определен в заголовочном файле sysroot-*-kos/include/coresrv/vmm/vmm_api.h
из состава KasperskyOS SDK.
API предназначен для выделения и освобождения памяти, создания разделяемой памяти, а также подготовки сегментов ELF-образа к загрузке в память процесса.
Выделение и освобождение памяти
Сведения о функциях API приведены в таблице ниже.
Использование API
Страницы виртуальной памяти могут быть свободными, зарезервированными или зафиксированными. Свободные страницы, которые были использованы для выделения региона виртуальной памяти, становятся зарезервированными. Зарезервированные страницы могут как отображаться, так и не отображаться на физическую память. Зарезервированные страницы, которые отображаются на физическую память, являются зафиксированными.
Фиксация страниц региона виртуальной памяти, который выделен вызовом функции KnVmAllocate()
, может выполняться тремя способами:
- В полном объеме при выделении региона.
- В полном объеме или частично после выделения региона (вызовом функции
KnVmCommit()
). - По мере обращения к виртуальным адресам (в "ленивом" режиме).
При использовании первого способа весь требуемый объем физической памяти выделяется сразу после резервирования региона виртуальной памяти. При использовании второго и третьего способов регион виртуальной памяти резервируется без выделения физической памяти. Это позволяет экономить физическую память, если зарезервированный регион виртуальной памяти фактически не потребуется или будет использован частично. Также выделение региона виртуальной памяти без фиксации быстрее, чем с фиксацией.
В "ленивом" режиме физическая память выделяется при фактическом обращении к региону виртуальной памяти. При этом фиксируется страница, содержащая адрес обращения, и несколько страниц до или после нее.
Если вызвать функцию KnVmAllocate()
с флагами VMM_FLAG_COMMIT
и VMM_FLAG_LOCKED
, то будет зарезервирован регион виртуальной памяти с фиксацией в полном объеме. Если вызвать функцию KnVmAllocate()
с флагом VMM_FLAG_COMMIT
, но без флага VMM_FLAG_LOCKED
, то будет зарезервирован регион виртуальной памяти с фиксацией в "ленивом" режиме. Если вызвать функцию KnVmAllocate()
с флагом VMM_FLAG_LOCKED
, но без флага VMM_FLAG_COMMIT
, то будет зарезервирован регион виртуальной памяти без фиксации, а последующий вызов функции KnVmCommit()
обеспечит фиксацию этого региона в полном объеме. Если вызвать функцию KnVmAllocate()
без флагов VMM_FLAG_COMMIT
и VMM_FLAG_LOCKED
, то будет зарезервирован регион виртуальной памяти без фиксации, а последующий вызов функции KnVmCommit()
обеспечит фиксацию этого региона в "ленивом" режиме.
При отображении буфера MDL, буфера DMA или региона памяти MMIO на память процесса выделяется регион виртуальной памяти. Этот регион выделяет функция, выполняющая отображение.
В начале и/или конце региона виртуальной памяти может располагаться охранная страница. Эта страница никогда не фиксируется, и при обращении к ней возникает исключение, которое сигнализирует о выходе за границы региона.
Чтобы изменить права доступа к региону виртуальной памяти, нужно вызвать функцию KnVmProtect()
. Можно полностью закрыть, а затем снова открыть доступ к региону с сохранением содержимого.
Чтобы освободить физическую память, сохранив резервирование виртуальных адресов, нужно вызвать функцию KnVmDecommit()
или KnVmReset()
. При этом содержимое региона виртуальной памяти будет потеряно. После освобождения физической памяти вызовом функции KnVmDecommit()
для последующего использования региона виртуальной памяти нужно вызвать функцию KnVmCommit()
. После освобождения физической памяти вызовом функции KnVmReset()
регион виртуальной памяти можно использовать без дополнительных действий. Этот регион виртуальной памяти будет соответствовать выделенному вызовом функции KnVmAllocate()
с флагом VMM_FLAG_COMMIT
, но без флага VMM_FLAG_LOCKED
.
Функции KnVmProtect()
, KnVmDecommit()
и KnVmReset()
нельзя использовать, если на регион виртуальной памяти отображен буфер MDL, буфер DMA или регион памяти MMIO.
Чтобы освободить регион виртуальной памяти, нужно вызвать функцию KnVmUnmap()
. В результате вызова этой функции зарезервированные страницы становятся свободными независимо от того, зафиксированы они или нет, а также освобождается физическая память, отображенная на зафиксированные страницы.
Функция KnVmUnmap()
освобождает виртуальные адреса региона, на который отображен буфер MDL, но не удаляет буфер MDL. Также эту функцию нельзя использовать, если на регион виртуальной памяти отображен буфер DMA или регион памяти MMIO.
Функции KnVmCommit()
, KnVmProtect()
, KnVmDecommit()
, KnVmReset()
и KnVmUnmap()
можно применять как для всего выделенного региона виртуальной памяти, так и для его части.
Приведенные в этом разделе функции являются базой для реализации функций выделения и освобождения памяти библиотеки libkos, а также таких интерфейсов POSIX, как malloc()
, calloc()
, realloc()
, free()
, mmap()
, munmap()
.
Сведения о функциях API
Функции vmm_api.h
Функция |
Сведения о функции |
---|---|
|
Назначение Выделяет (резервирует и опционально фиксирует) регион виртуальной памяти. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает базовый адрес выделенного региона виртуальной памяти, иначе возвращает Дополнительные сведения В параметре
Допустимые комбинации флагов, задающих права доступа к региону виртуальной памяти:
|
|
Назначение Фиксирует регион виртуальной памяти. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает |
|
Назначение Отменяет фиксацию региона виртуальной памяти. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает |
|
Назначение Изменяет права доступа к региону виртуальной памяти. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает Дополнительные сведения В параметре
|
|
Назначение Освобождает регион виртуальной памяти. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает |
|
Назначение Позволяет получить сведения о странице виртуальной памяти. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает |
|
Назначение Отменяет фиксацию региона виртуальной памяти. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает |
Создание разделяемой памяти
Сведения о функциях API приведены в таблице ниже.
Использование API
Для создания разделяемой памяти используется буфер MDL. Буфер MDL – это буфер, состоящий из одного или нескольких регионов физической памяти, которые могут быть отображены на память нескольких процессов одновременно. Для отображения буфера MDL на память процесса используется объект ядра – таблица описания памяти. Таблица описания памяти (англ. Memory Descriptor List, MDL) – структура данных, содержащая адреса и размеры регионов физической памяти, из которых состоит буфер MDL. Дескриптор буфера MDL идентифицирует таблицу описания памяти.
Чтобы создать разделяемую память, процессу нужно создать буфер MDL, отобразить его на свою память и передать дескриптор буфера MDL через IPC другим процессам, которым также нужно отобразить этот буфер MDL на свою память.
Чтобы создать буфер MDL, нужно вызвать функцию KnPmmMdlCreate()
, KnPmmMdlCreateFromBuf()
или KnPmmMdlCreateFromVm()
. Функция KnPmmMdlCreateFromBuf()
создает буфер MDL и копирует в него данные. Функция KnPmmMdlCreateFromVm()
создает буфер MDL и отображает его на память вызывающего процесса.
Чтобы зарезервировать регион виртуальной памяти и отобразить на него буфер MDL, нужно вызвать функцию KnPmmMdlMap()
. Буфер MDL можно отобразить на несколько регионов виртуальной памяти одного процесса.
Буфер MDL можно использовать для передачи больших объемов данных между процессами без создания разделяемой памяти. В этом случае необходимо обеспечить, чтобы буфер MDL не отображался на память нескольких процессов одновременно. Взаимодействующие процессы должны поочередно отображать буфер MDL в свою память, считывать и/или записывать данные и освобождать регион виртуальной памяти, на который отображен этот буфер MDL.
Модуль безопасности Kaspersky Security Module не может контролировать данные, которые передаются между процессами через буфер MDL.
Удаление буфера MDL
Чтобы удалить буфер MDL, нужно выполнить следующие шаги:
- Освободить регионы виртуальной памяти, на которые отображается буфер MDL, во всех процессах, которые используют этот буфер MDL.
Чтобы выполнить этот шаг, нужно использовать функцию
KnVmUnmap()
. - Закрыть или отозвать каждый дескриптор буфера MDL во всех процессах, которые владеют этими дескрипторами.
Чтобы выполнить этот шаг, нужно использовать функцию
KnHandleClose()
и/илиKnHandleRevoke()
, которые объявлены в заголовочном файлеsysroot-*-kos/include/coresrv/handle/handle_api.h
из состава KasperskyOS SDK.
Сведения о функциях API
Функции vmm_api.h
Функция |
Сведения о функции |
---|---|
|
Назначение Создает буфер MDL. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает Дополнительные сведения В параметре
|
|
Назначение Создает буфер MDL из физической памяти, отображенной на заданный регион виртуальной памяти, и отображает созданный буфер MDL на этот регион. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает Дополнительные сведения Функцию можно использовать, если заданный регион виртуальной памяти выделен с фиксацией. В параметре
|
|
Назначение Создает буфер MDL и копирует в него данные из заданного буфера. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает Дополнительные сведения В параметре
|
|
Назначение Позволяет получить размер буфера MDL. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает |
|
Назначение Резервирует регион виртуальной памяти и отображает на него буфер MDL. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает Дополнительные сведения В параметре
Допустимые комбинации флагов, задающих права доступа к региону виртуальной памяти:
|
|
Назначение Создает буфер MDL на основе существующего. Буфер MDL создается из тех же регионов физической памяти, что и оригинальный. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает |
Подготовка сегментов ELF-образа к загрузке в память процесса
Сведения о функциях API приведены в таблице ниже.
Использование API
Буферы MDL используются не только для создания разделяемой памяти, но и для загрузки сегментов ELF-образа в память нового процесса. (Загрузку сегментов ELF-образа выполняет, например, инициализирующая программа Einit
.)
Функции KnVmSegInitFromVm()
и KnVmSegInitFromBuf()
создают буфер MDL и помещают в него сегмент ELF-образа для последующей загрузки этого сегмента в память нового процесса.
Удаление буферов MDL, содержащих сегменты ELF-образа
Чтобы буферы MDL, содержащие сегменты ELF-образа, были удалены, необходимо, чтобы завершился новый процесс, на память которого эти буферы MDL отображены. А также до или после завершения этого процесса нужно выполнить следующие шаги:
- Освободить регионы виртуальной памяти, на которые отображены буферы MDL, в процессе, который создал эти буферы MDL.
Этот шаг нужно выполнить только для тех буферов MDL, которые созданы с использованием функции
KnVmSegInitFromVm()
.Чтобы выполнить этот шаг, нужно использовать функцию
KnVmUnmap()
. - Закрыть дескрипторы буферов MDL в процессе, который создал эти буферы MDL.
Чтобы выполнить этот шаг, нужно использовать функцию
KnHandleClose()
, которая объявлена в заголовочном файлеsysroot-*-kos/include/coresrv/handle/handle_api.h
из состава KasperskyOS SDK.
Сведения о функциях API
Функции vmm_api.h
Функция |
Сведения о функции |
---|---|
|
Назначение Создает буфер MDL из физической памяти, отображенной на заданный регион виртуальной памяти, который содержит сегмент ELF-образа. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает Дополнительные сведения Функцию можно использовать, если заданный регион виртуальной памяти выделен с фиксацией. В параметре
|
|
Назначение Создает буфер MDL и копирует в него сегмент ELF-образа из заданного буфера. Параметры
Возвращаемые значения В случае успеха возвращает Дополнительные сведения В параметре
|