access_ok函数

1. 名称

access_ok — 检查用户空间指针是否有效
注意，根据体系结构的不同，这个函数可能只是检查指针是否在用户空间范围内——在调用这个函数之后，内存访问函数可能仍然返回 -EFAULT

2. 函数原型

access_ok ( type,
 	 	    addr,
 	 	    size);

参数说明：

• type

Type of access: VERIFY_READ or VERIFY_WRITE.
请注意，VERIFY_WRITE是VERIFY_READ的超集——如果写入一个块是安全的，那么从它读取总是安全的。

• addr

要检查的块的开始的用户空间指针

• size

要检查的块的大小

返回值：

此函数检查用户空间中的内存块是否可用。如果可用，则返回真(非0值)，否则返回假 (0) 。

3. 用户上下文

在用户上下文。这个功能可能会休眠。

4. 示例

static inline unsigned long __must_check copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
{
	if (access_ok(VERIFY_READ, from, n))
		n = __copy_from_user(to, from, n);
	else /* security hole - plug it */
		memset(to, 0, n);
	return n;
}

static inline unsigned long __must_check copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
{
	if (access_ok(VERIFY_WRITE, to, n))
		n = __copy_to_user(to, from, n);
	return n;
}

5. 分析

#define access_ok(type, addr, size)	(__range_ok(addr, size) == 0)

/* We use 33-bit arithmetic here... */
#define __range_ok(addr, size) ({ \
	unsigned long flag, roksum; \
	__chk_user_ptr(addr);	\
	__asm__("adds %1, %2, %3; sbcccs %1, %1, %0; movcc %0, #0" \
		: "=&r" (flag), "=&r" (roksum) \
		: "r" (addr), "Ir" (size), "0" (current_thread_info()->addr_limit) \
		: "cc"); \
	flag; })

static inline void __chk_user_ptr(const volatile void *p, size_t size)
{
	assert(p >= __user_addr_min && p + size <= __user_addr_max);
}

嵌入式汇编的语法格式是：
asm(code : output operand list : input operand list : clobber list);
在input operand list中，有两种限制符（constraint），“r"或者"I”，"I"表示立即数（Immediate operands），"r"表示用通用寄存器传递参数。clobber list中有一个cc，表示在汇编代码中修改了cc的值，这些信息是编译器需要的内容。

参数对应
flag %0
roksum %1
addr %2
size %3

adds %1, %2, %3
rosum = addr + size
这个操作影响状态位(目的是影响是进位标志C)，以下的两个指令都带有条件CC，也就是当C=0的时候才执行。
如果上面的加法指令进位了（C=1），则以下的指令都不执行，flag就为初始值current_thread_info()->addr_limit(非0)，并返回。
如果没有进位（C=0），就执行下面的指令：
sbcccs %1, %1, %0
rosum = rosum - flag - 1，也就是(addr + size) -  (current_thread_info()->addr_limit) - 1，操作影响符号位。
如果(addr + size) >= (current_thread_info()->addr_limit) - 1，则C=1
如果(addr + size) < (current_thread_info()->addr_limit) - 1，则C=0
当C=0的时候执行以下指令，否则跳过(flag非零)。
movcc %0, #0
flag = 0，给flag赋值0。
综上所述：__range_ok宏其实等价于：
如果(addr + size) >= (current_thread_info()->addr_limit) - 1，返回非零值
如果(addr + size) < (current_thread_info()->addr_limit)，返回零
而access_ok就是检验将要操作的用户空间的地址范围是否在当前进程的用户地址空间限制中。这个宏的功能很简单，完全可以用C实现，不是必须使用汇编。但于这两个函数使用频繁，就使用汇编来实现部分功能来增加效率。