Linux核心調用使用者空間程式的一般方法分析

Linux核心調用使用者空間程式的一般方法分析

當在核心空間中希望執行使用者空間的程式時，我們通常會調用call_usermodehelper函數或者kernel_execve。實際上，call_usermodehelper最終也執行了kernel_execve。但call_usermodehelper所多做的是將該執行請求添加到工作隊列中，待處理器執行。

函數實現在/include/linux/kmod.h中，該函數首先調用call_usermodehelper_setup初始化subprocess_info（其中包含工作隊列對象）並將__call_usermodehelper作為工作隊列的處理函數。然後調用call_usermodehelper_exec將工作隊列對象加入到khelper_wq隊列中，並等待其執行完成。__call_usermodehelper處理函數中將調用kernel_execve函數以在使用者空間執行所要執行的程式。至於kernel_execve的實現，在/arch/x86/kernel/entry_64.S中實現，其將調用sys_execve系統調用。

 

  
ENTRY(kernel_execve)

  
CFI_STARTPROC

  
FAKE_STACK_FRAME $0

  
SAVE_ALL

  
movq %rsp,%rcx

  
call sys_execve

  
movq %rax, RAX(%rsp)

  
RESTORE_REST

  
testq %rax,%rax

  
je int_ret_from_sys_call

  
RESTORE_ARGS

  
UNFAKE_STACK_FRAME

  
ret

  
CFI_ENDPROC

  
END(kernel_execve)
 

這裡有個小技巧：subprocess_info中的第一個欄位必須為work_struct結構，因為在工作隊列執行__call_usermodehelper時，其可以擷取到subprocess_info的全部內容。

分析：這裡為什麼要使用call_usermodehelper來執行程式呢，個人認為執行使用者空間程式時，不需要佔用調用者的資源和時間，由工作隊列來處理即可。

遺留的問題：所要執行的程式是執行在使用者空間，還是核心空間呢？個人認為應該執行在使用者空間，原因很簡單，當我們在使用者態程式中調用該系統調用時，所執行的程式執行在使用者空間。所以我推測sys_execve系統調用中，肯定會有將核心棧指標更換為使用者棧指標的處理。只是猜測，需要後續找到證據。