通過call_usermodehelper()在核心態執行使用者程式【轉】

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轉自：http://edsionte.com/techblog/archives/category/linux%E5%86%85%E6%A0%B8%E7%BC%96%E7%A8%8B背景

如何在Linux核心中執行某些使用者態程式或系統命令？在使用者態中，可以通過execve()實現；在核心態，則可以通過call_usermodehelpere()實現該功能。如果您查閱了call_usermodehelper()核心功能的源碼實現，就可以發現該函數最終會執行do_execve()。而execve系統調用在經曆核心的系統調用流程後，也會最終調用do_execve()。

使用舉例

1.無輸出的可執行檔測試

載入函數demo如下所示：

1	static int __init call_usermodehelper_init(void)

2

{

3	int ret = -1;

4	char path[] = "/bin/mkdir";

5	char *argv[] = {path, "-p", "/home/tester/new/new_dir", NULL};

6

7	printk("call_usermodehelper module is starting..!\n");

8	ret = call_usermodehelper(path, argv, envp, UMH_WAIT_PROC);

9	printk("ret=%d\n", ret);

10

return 0;

11

}

卸載函數demo如下所示：

1	static void __exit call_usermodehelper_exit(void)

2

{

3	int ret = -1;

4	char path[] = "/bin/rm";

5	char *argv[] = {path, "-r", "/home/tester/new", NULL};

6	char *envp[] = {NULL};

7

8	printk("call_usermodehelper module is starting..!\n");

9	ret = call_usermodehelper(path, argv, envp, UMH_WAIT_PROC);

10	printk("ret=%d\n", ret);

11

}

2.有輸出的可執行檔測試

如果該可執行檔有輸出，則可以利用輸出重新導向，不過此時的可執行檔應該是/bin/bash，而實際的可執行檔則稱為bash的參數。比如如果想在核心執行ls -la命令，並且將其輸出重新導向到ls_output中，則在上述的argv[]={“/bin/bash”, “-c”, “ls”, “-la”, “>”, “/home/tester/ls_output”, NULL};

本文雖然說明的是在核心態如何調用使用者態程式，不過可以將這種方法抽象一下，看作是核心態主動向使用者態發起通訊的一種方式。

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Tags: 核心態 資料互動 使用者態

Linux核心中通過檔案描述符擷取絕對路徑 2014年3月19日背景

在Linux核心中，已知一個進程的pid和其開啟檔案的檔案描述符fd，如何擷取該檔案的絕對路徑？基本思路是先擷取該檔案在核心中的file結構體，再通過d_path()擷取到整個檔案的絕對路徑。

方法一

如果理解了進程和檔案系統資料結構之間的關係，那麼這種方法可以採用。基本的方法如下：

1.通過進程pid擷取進程描述符task_struct；

2.通過task_struct擷取該進程開啟檔案結構files_struct，從而擷取檔案描述符表；

3.以fd為索引在檔案描述符表中擷取對應檔案的結構體file；

4.通過file擷取對應path結構，該結構封裝當前檔案對應的dentry和掛載點；

5.通過核心功能d_path()擷取該檔案的絕對路徑；

通過進程pid擷取進程描述符demo：

1	struct task_struct *get_proc(pid_t pid)

2

{

3	struct pid *pid_struct = NULL;

4	struct task_struct *mytask = NULL;

5

6	pid_struct = find_get_pid(pid);

7	if (!pid_struct)

8	return NULL;

9	mytask = pid_task(pid_struct, PIDTYPE_PID);

10	return mytask;

11

}

通過fd以及d_path()擷取絕對路徑demo：

1	int get_path(struct task_struct *mytask, int fd)

2

{

3	struct file *myfile = NULL;

4	struct files_struct *files = NULL;

5	char path[100] = {‘\0‘};

6	char *ppath = path;

7

8	files = mytask->files;

9	if (!files) {

10	printk("files is null..\n");

11	return -1;

12

}

13	myfile = files->fdt->fd[fd];

14	if (!myfile) {

15	printk("myfile is null..\n");

16	return -1;

17

}

18	ppath = d_path(&(myfile->f_path), ppath, 100);

19

20	printk("path:%s\n", ppath);

21

return 0;

22

}

從上面的代碼可以看出，從fd到file結構的擷取均通過各個資料結構之間的指向關係擷取。

方法二

與方法一的思路相同，但是可以直接使用核心提供的函數fget()進行fd到file的擷取。這種方法使用比較簡單，程式更加安全，不過就是少了對資料結構關係的思考過程。其實也可以將fget()函數的實現過程作為參考，欣賞核心中代碼實現的嚴謹性。

 

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Tags: 核心編程 檔案系統 檔案路徑

libc庫和系統調用 2012年6月2日

Linux系統調用這部分經常出現兩個詞：libc庫和封裝函數，不知道你是否清楚它們的含義？

libc

libc是Standard C library的簡稱，它是符合ANSI C標準的一個標準函數庫。libc庫提供C語言中所使用的宏，類型定義，字串操作函數，數學計算函數以及輸入輸出函數等。正如ANSI C是C語言的標準一樣，libc只是一種函數庫標準，每個作業系統都會按照該標準對標準庫進行具體實現。通常我們所說的libc是特指某個作業系統的標準庫，比如我們在Linux作業系統下所說的libc即glibc。glibc是類Unix作業系統中使用最廣泛的libc庫，它的全稱是GNU C Library。

類Unix作業系統通常將libc庫作為作業系統的一部分，它被視為作業系統與使用者程式之間的介面。libc庫不僅實現標準C語言中的函數，而且也包含自己所屬的函數介面。比如在glibc庫中，既包含標準C中的fopen()，又包含類Unix系統中的open()。在類Unix作業系統中，如果缺失了標準庫，那麼整個作業系統將不能正常運轉。

與類Unix作業系統不同的是，Windows系統並不將libc庫作為整個核心作業系統的一部分。通常每個編譯器都附屬自己的libc庫，這些libc既可以靜態編譯到程式中，又可以動態編譯到程式中。也就是說應用程式依賴編譯器而不是作業系統。

封裝函數

在Linux系統中，glibc庫中包含許多API，大多數API都對應一個系統調用，比如應用程式中使用的介面open()就對應同名的系統調用open()。在glibc庫中通過封裝常式（Wrapper Routine）將API和系統調用關聯起來。API是標頭檔中所定義的函數介面，而位於glibc中的封裝常式則是對該API對應功能的具體實現。事實上，我們知道介面open()所要完成的功能是通過系統調用open()完成的，因此封裝常式要做的工作就是先將介面open()中的參數複製到相應寄存器中，然後引發一個異常，從而系統進入核心去執行sys_open()，最後當系統調用執行完畢後，封裝常式還要將錯誤碼返回到應用程式中。

需要注意的是，函數庫中的API和系統調用並沒有一一對應的關係。應用程式藉助系統調用可以獲得核心所提供的服務，像字串操作這樣的函數並不需要藉助核心來實現，因此也就不必與某個系統調用關聯。

不過，我們並不是必須通過封裝常式才能使用系統調用，syscall()和_syscallx()兩個函數可以直接調用系統調用。具體使用方法man手冊中已經說明的很清楚了。

參考：

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Libc

2. man syscalls

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