3 QNX内存分析-pmap探究

上篇介绍了QNX中使用pidin mem来分析进程的内存，本篇继续了讨论另一个pmap文件来分析进程的内存使用。

1 获取数据

在此次分析pmap时，会和上篇分析的pidin mem的数据做对比。因为每次开机，进程的ID可能是随机，需要再获取一次pidin mem的数据。

pidin

可以用pidin指令查看当次开机的所有进程的ID：

# pidin
     pid tid name                         prio STATE          Blocked
       1   1 /proc/boot/procnto-smp-instr   0f READY
       1   2 /proc/boot/procnto-smp-instr   0f READY
       1   3 /proc/boot/procnto-smp-instr 255i INTR
       1   4 /proc/boot/procnto-smp-instr 255i INTR
       1   5 /proc/boot/procnto-smp-instr 254i INTR
       1   6 /proc/boot/procnto-smp-instr 254i INTR
       1   7 /proc/boot/procnto-smp-instr   1f NANOSLEEP
       1   8 /proc/boot/procnto-smp-instr  10r ???
       1   9 /proc/boot/procnto-smp-instr  10r RECEIVE        1
       1  10 /proc/boot/procnto-smp-instr  10r RECEIVE        1
       1  11 /proc/boot/procnto-smp-instr  11r RECEIVE        1
       1  12 /proc/boot/procnto-smp-instr  10r RECEIVE        1
       1  13 /proc/boot/procnto-smp-instr  10r RECEIVE        1
       1  14 /proc/boot/procnto-smp-instr  10r RUNNING
       1  15 /proc/boot/procnto-smp-instr  10r RECEIVE        1
       1  16 /proc/boot/procnto-smp-instr  10r RECEIVE        1
   16387   1 proc/boot/slogger2            10r RECEIVE        1
   28676   1 proc/boot/pci-server          10r RECEIVE        1
   28676   2 proc/boot/pci-server          10r RECEIVE        1
   28676   3 proc/boot/pci-server          21r RECEIVE        1
   28676   4 proc/boot/pci-server          10r RECEIVE        1
   49157   1 proc/boot/fsevmgr             10r SIGWAITINFO
   49157   2 proc/boot/fsevmgr             10r RECEIVE        1
   49157   3 proc/boot/fsevmgr             10r RECEIVE        2
   49157   4 proc/boot/fsevmgr             10r RECEIVE        1
   53254   1 proc/boot/devb-eide           10r SIGWAITINFO
   53254   2 proc/boot/devb-eide           21r RECEIVE        1
   53254   3 proc/boot/devb-eide          254i INTR
   53254   4 proc/boot/devb-eide           21r RECEIVE        3
   53254   5 proc/boot/devb-eide           10r RECEIVE        4
   53254   6 proc/boot/devb-eide           10r RECEIVE        5
#省略...
#

pidin -p <pid> mem

比如我们来用proc/boot/slogger2分析，它的PID是16387，可以使用指令pidin -p 16387 mem来打印出单个进程的信息：

# pidin -p 16387 mem
     pid tid name                         prio STATE                      code  data        stack
   16387   1 proc/boot/slogger2            10r RECEIVE                   1108K  476K    512K/512K
             slogger2                      @367cce0000                  64K  8192
             ldqnx-64.so.2                 @2806fb3000                 224K   12K
             libslog2.so.1                 @2806fef000                  20K  4096
             libsecpol.so.1                @2806ff6000                  20K  4096
             libc.so.6                     @2806ffd000                 668K  8192
             libgcc_s.so.1                 @28070b0000                 112K  4096
             /shmem/slogger2/console.16387 @1af522e000 (       0)             20K
             hmem/slogger2/devb_eide.53254 @1af5233000 (       0)             68K
             /shmem/slogger2/io_hid.118791 @1af5244000 (       0)             68K
             hmem/slogger2/devc_pty.200719 @1af5255000 (       0)             68K
             /shmem/slogger2/dhcpcd.266259 @1af5266000 (       0)             68K
             **zero ELF**                  @2806fee000 (       0)            4096
             **zero ELF**                  @2806ff4000 (       0)            4096
             **zero ELF**                  @2806ffb000 (       0)            4096
             **zero ELF**                  @28070a4000 (       0)             16K
             **zero ELF**                  @28070aa000 (       0)             24K
             **zero ELF**                  @28070cc000 (       0)            4096
             **zero ELF**                  @367ccf2000 (       0)            4096
             **heap**                      @5ddfc4c000 (       0)             84K
#

cat /proc/<pid>/pmap

pmap的信息，是在文件中的，可以用指令cat /proc/16387/pmap来查看16387进程的信息

详细数据如下，手动去掉了一些前导0：

2 pmap字段含义

截取表头和第一行数据如下

vaddr,size,flags,prot,maxprot,dev,ino,offset,rsv,guardsize,refcnt,mapcnt,path,asinfo
0x0000001af522e000,0x0000000000005000,0x00020001,0x03,0x0f,0x00000001,0xd251d8adec41f5c0,0x0000000000000000,0x0000000000000000,0x00000000,0x00000003,0x00000001,/dev/shmem/slogger2/console.16387,{sysram}

表头含义

具体介绍表头中某些数据的含义

2.1 flags

按位掩码

这次 28 行实际用到的位有 7 个：bit 19(ANON)、17(NOX64K)、16(PHYS)、12(STACK)、5(ELF)、4(FIXED)、1–0(类型)。

0x00000001 SHARED0x00000002 PRIVATE0x00000020 ELF 相关（code/data/bss 都有）0x00000010 FIXED0x00001000 STACK0x00010000 有文件内容的 ELF 段（code/data）0x00020000 NOK64K0x00080000 ANON

完整的定义如下表

2.2 prot

也是按位掩码

0x01=R(只读)

0x02=W

0x04=X

0x08=NOCACHE

所以： 0x03=RW(读/写)，0x05=RX(读/执行) ，0x07=RWX

2.3 ino

anon 对象（bss/heap/stack）的ino是3

2.4 offset

在对象内的起始偏移(code/bss=0；data=文件内偏移)

2.5 rsv

该区域为这个进程预留的物理内存，如果是共享数据（so库的code，shmem）,不需要给这个进程预留内存，则rsv是0，如果需要预留内存（bss、data、heap、stack）,则rsv是数据大小，和size的大小对应

2.6 path

后端对象名{bss}{heap}{stack}文件路径

2.7 asinfo

供页的地址空间段

{ram}=IFS 镜像在 RAM

{sysram}=系统 RAM 供页

3 pmap与mem对比

3.1 mem按地址排序

为方便对比，将pidin mem的数据按地址排序

无地址信息的线程栈先列举到这里

     pid tid name                         prio STATE                      code  data        stack
   16387   1 proc/boot/slogger2            10r RECEIVE                   1108K  476K    512K/512K

3.2 两者对比

将pmap表的一些字段的数据去掉，仅保留如下字段，并在右侧加一列“对应”pidin mem数据的序号列，根据两个表中的地址，以及对象名称/path，可以发现pidin mem数据的code和data，在这个pmap表中可以一一对应。这里用比如6-c表示对应第6行的code，6-d表示对应第6行的data，data可能分两段映射，所以可能会有两个6-d。

3.2.1 观察到的现象

pidin mem的code和data数据在pmap中都有对应

flags列的16进制的最低位

是1：表示SHARED，则rsv列对应是0（不需要预留内存）

是2：表示PRIVATE，则rsv列与size列的大小一样（需要预留的内存大小）

flags列的16进制的低第2位

是0：对应共享内存(shmem)、stack、heap

是3：表示必须落在指定 addr的ELF，对应ELF对象、zero ELF

flags列的16进制的低第3位：都是0

flags列的16进制的低第4位

是0：除了stack行都是0是1：表示STACK，对应stack行flags列的16进制的低第5位

是1：表示PHYS，是2：表示NOX64K，是8：表示ANON，对应bss、stack、heap

port列：0x03：最多，读写，对应data0x05：可读、可执行，对应code0x01：只读，对应data(可以是ELF对象，也可以是bss)，

每个0x05后面跟着一个0x01

3.2.2 offset列的理解

例子1

pidin mem的信息

0x02806fef000

• 地址有

libslog2.so.1

• 对象，该对象有20K的code和4K的data

0x02806ff4000与0x02806fef000相差0x5000，即20K，那这20K如何满足libslog2.so.1

对象的20K+4K

pmap的信息

把 libslog2.so.1 文件的第0 ~ 20K 映射到 0x2806fef000把 libslog2.so.1 文件的第20 ~ 24K 映射到 0x2806ff5000

例子2

pidin mem的信息

0x02806fb3000

• 地址有

ldqnx-64.so.2

• 对象，该对象有224K的code和12K的data

0x02806fee000与0x02806fb3000相差0x3B000，即236K，正好满足ldqnx-64.so.2对象的224K+12K，那实际是不是这样呢

pmap的信息

4个地址的间隔是224K、8K、4K把/proc/boot/ldqnx-64.so.2文件的

第0 ~ 224K 映射到0x2806fb3000把/proc/boot/ldqnx-64.so.2文件的

第220 ~ 228K 映射到0x2806feb000把/proc/boot/ldqnx-64.so.2文件的

第228 ~ 232K 映射到0x2806fed000

注意，这里把220~224K连续映射了两次，最后的4K(data)没映射到，不过实际占用的空间还是236K。

ELF 加载时出现 "mapped twice"，通常是因为文件里‌相邻段的边界正好落在同一页上‌，导致这一页被两个段重复映射，但权限不同。

这个映射两次的具体原因和作用，暂未探究明白，后续再讨论。

4 总结

本篇介绍了QNX进程中pmap数据的解读，并结合pidin mem的数据，分析其对应关系。

附：16进制大小对应表