求助：想知道一个 host 上有哪些设备支持 DMA 该怎么办啊...

[ins0mn1a]

新手上路，希望得到一些指点！先谢谢各位大哥了

“设备支持 DMA”这句话，我从如下两个方面理解：

• 硬件层面是否支持 DMA ，例如设备有没有 DMA controller ，或者挂接的总线是什么之类的；
• 软件层面设备 match 的驱动是否有做 DMA 相关的 configure ，即调用对应 bus_type->dma_configure()；

想知道以上理解是否有误？且也在探索该如何在一个 host 上以扫描的形式判断有哪些设备具有 DMA 能力...希望获取一些建议，或者能提供一些可以努力的方向！

[ins0mn1a]

补充一点更具体的信息：是在做移动端关于 DMA 的研究，所以设备初始化是基于设备树的。

通过临时的相关 kernel 源码阅读，目前我有如下认识：

认为设备树无法提供完整的 DMA 信息，部分设备树 dts 中不做 DMA 配置的节点，也会执行 dma 相关的 configure ，例如，在基于设备树的情况下，最终都是调用[of_dma_configure()]( https://elixir.bootlin.com/linux/v5.6.5/source/drivers/of/device.c#L75)，该函数注释中说明，由于遗留问题，即便不在设备树中设置 dma 相关的信息，也会为其做一些默认的赋值；
且该函数的调用是由当前 dev 对应的 bus 决定的，即一个在设备树中没有设置 dma 相关选项的设备会因为其挂接的总线支持 DMA 而在 matching 阶段执行相关的 DMA 初始化，并被赋上默认值，而导致该设备在总线侧和驱动侧都是完成了对 DMA 支持的，那么此时这个设备是拥有 DMA 能力的吗？

[yuguorui96]

设备支持不支持 DMA 和驱动没有必然联系。

一个设备有 DMA 控制器，能朝系统总线上写 DMA 相关的消息就可以进行 DMA 了（假设我不关心会不会把系统写挂）。以 PIC 为例，DMA 的过程实际就是写 TLP 包的过程，然后就可以通过 PCI 的路由逻辑路由到 DIMM 里了，这个过程和任何驱动有关吗？

[yuguorui96]

说的更明白点，如果我是一个已经挂载在总线上的恶意设备，如果我不主动暴露 DMA 能力，没啥好方法探测。

如果你的假设是设备都是诚实的，倒是可以翻翻驱动，看看驱动分配时有没有用 DMA 相关的内存分配 API ，但是这个都只是启发式的。

[ins0mn1a]

@yuguorui96 谢谢你的回复！现阶段的想法也就只是看看 dma api 了...另外还想再探讨一下关于恶意设备的问题；
由这个恶意设备的例子展开去，现阶段对于类似的 DMA attack 的防护大多基于 IOMMU 机制，而一个设备与 IOMMU 进行绑定，即“使用 IOMMU”来限制 DMA 攻击的情景，kernel boot time 是在板上设备在与驱动进行绑定的 probe 阶段，为设备分配置 IOMMU 。据此我产生的理解就是，一个设备想接上 IOMMU 需要经过驱动绑定的 probe 阶段（？不一定对，源码是： https://elixir.bootlin.com/linux/v5.17.6/source/drivers/base/dd.c#L871 ）
再说回你的例子，如果你说的恶意设备是一个热插拔的具有 DMA 能力的非板上的外部设备，成功挂载且无法匹配任何总线上的驱动，此时程序流不会走到 probe 分支，是否也就意味着该设备不会受到 IOMMU 的保护呢？

[yuguorui96]

@ins0mn1a 你这里 post 出来的代码我还没看，但是大体上的逻辑是：
1. firmware 需要在启动时默认启用 IOMMU remapping ，然后后续的 DMA 请求就被默认禁止了；
2. 后面 firmware/OS 就可以根据需求更新 IOMMU 的 second-level page table 以允许 /吊销设备的 DMA 访问能力。

是否也就意味着该设备不会受到 IOMMU 的保护呢？
====================================
否

这里的细节很多，可以参考： https://www.intel.com/content/dam/develop/external/us/en/documents/intel-whitepaper-using-iommu-for-dma-protection-in-uefi-820238.pdf

[ins0mn1a]

@yuguorui96 也就是说，在 IOMMU 被配置的 OS 上，普通的 DMA 请求会被禁止，只有使用 IOMMU 的 DMA 设备能够发起 DMA 访问是吗？非常感谢，会去读一下启动时关于 IOMMU 的配置代码以及阅读一下这篇文章的。

[ins0mn1a]

@yuguorui96 先介绍一篇 gp0 的文章： https://googleprojectzero.blogspot.com/2017/04/over-air-exploiting-broadcoms-wi-fi_4.html
其中一种 get root shell 的方式，是通过完全控制的 wifi SoC 使用 DMA 来完成攻击的，这个 wifi SoC 没有与 IOMMU 形成绑定，作者没有深究根本原因是主 SoC （骁龙 810 ）没有硬件 IOMMU 还是当时的安卓系统没有默认启用 IOMMU ，又提到在该 wifi SoC 的 documentation 中，没有关于 iommu 的 dtbinding 相关的介绍；
查了下骁龙 810 ，其实是有 IOMMU 的，再结合设备树没有做 binding ，我就想当然的认为系统可能是支持 IOMMU 的，但是这个 DMA 设备由于缺少与 IOMMU 的绑定，而没有受到 IOMMU 的保护，这点逻辑在 kernel 中 dma api 的具体实现中也有体现，针对绑定了 iommu 的设备，会走一个 iommu 相关的 dma 分支，没有绑定则会走另一个分支。
因此我会去确认一下，这个案例中的系统版本究竟是否支持 IOMMU 。