Как я могу выполнить / вызвать определенную в пространстве пользователя функцию из модуля пространства ядра Linux?

Question

Я разрабатываю модуль Linux, который хочу использовать для запуска моей программы на C из режима ядра .

Моя проблема здесь, в функции read() модуля мне нужноиспользовать функцию с именем eval_keycode(), которая определена в моей программе пространства пользователя.

Когда я пытаюсь скомпилировать мой модуль, возникает эта ошибка:

ошибка: неявное объявлениефункция 'eval_keycode'

, которая подтверждает мою проблему, описанную выше.

Это функция read() моего модуля:

ssize_t exer_read(struct file *pfile, char __user *buffer, size_t length, loff_t *offset) {
    struct file *f = pfile->private_data;
    enum { MAX_BUF_SIZE = 4096 };
    size_t buf_size = 0;
    char *buf = NULL;
    ssize_t total = 0;
    ssize_t rc = 0;

    struct input_event  *ev;
    int yalv;

    /* Allocate temporary buffer. */
    if (length) {
        buf_size = min_t(size_t, MAX_BUF_SIZE, length);
        ev = kmalloc(buf_size, GFP_KERNEL);
        if (ev == NULL) {
            return -ENOMEM;
        }
    }

    /* Read file to buffer in chunks. */
    do {
        size_t amount = min_t(size_t, length, buf_size);

        rc = kernel_read(f, ev, amount, offset);
        if (rc > 0) {
            /* Have read some data from file. */
            if (copy_to_user(buffer, ev, rc) != 0) {
                /* Bad user memory! */
                rc = -EFAULT;
            } else {
                /* Update totals. */
                total += rc;
                buffer += rc;
                *offset += rc;
                length -= rc;

        for (yalv = 0; yalv < (int) (rc / sizeof(struct input_event)); yalv++) {
            if (ev[yalv].type == EV_KEY) {
                if (ev[yalv].value == 0)
                    eval_keycode(ev[yalv].code);
            }
        }


                if (rc < amount) {
                    /* Didn't read the full amount, so terminate early. */
                    rc = 0;
                }
            }
        }
    } 
    while (rc > 0 && length > 0);

    /* Free temporary buffer. */
    kfree(buf);

    if (total > 0) {
       return total;
    }
    return rc;
}

Это мойпользовательское пространство eval_keycode() определенная функция:

void eval_keycode(int code)
{
    static int red_state = 0;
    static int green_state = 0;

    switch (code) {
    case 260:
        printf("BTN left pressed\n");

        /* figure out red state */
        red_state = red_state ? 0 : 1;

        change_led_state(LED_PATH "/" red "/brightness", red_state);
        break;

    case BTN_RIGHT:
        printf("BTN right pressed\n");

        /* figure out green state */
        green_state = green_state ? 0 : 1;

        change_led_state(LED_PATH "/" green "/brightness", green_state);
        break;
    }
}

Как можно вызвать функцию eval_keycode из пользовательского пространства для решения этой проблемы?

Спасибо.

Answer 1

Можно, но это действительно плохая идея. Вам нужно установить указатель на функцию пользовательского режима, организовать процесс, содержащий эту функцию, для запуска (в ядре) при ее вызове. Это большая работа, и она в основном вредоносная из-за дыр в безопасности, которые она создает. Кроме того, в безумном стремлении запереть дверь в теперь пустой сарай вслед за призраком и др. В новых процессорах развертываются новые уровни хакерских атак, чтобы сделать это еще сложнее.

Другой подход:

В исходном запросе вы запускаете этот драйвер как «тройник»;то есть вы берете ввод, полученный от устройства, передаете копию вызывающей стороне и вызываете eval_keycode для каждого ввода. Eval_keycode не изменяет данные, и модуль ядра впоследствии их отбрасывает. Так что Eval_keycode не обязательно должен быть функцией;или, скорее, это может быть пользовательская функция:

void ProcessEvents(int fd) {
    struct input_event ev;
    while (read(fd, &ev, sizeof ev) == sizeof ev) {
        eval_keycode(&ev);
    }
}

, если вы можете организовать все события для подачи в этот файл. С этой настройкой ваша проблема становится более сложной, чем обновление ядра. Пользователь создает pipe / socket / fifo / ... и передает конец записи вашему модулю ядра (yay больше ioctl () s). Ваш модуль ядра может затем осторожно использовать kernel_write () (или vfs_write, если вы застряли в прошлом), чтобы сделать эти события доступными для обработчика пользователя. Он хочет быть осторожным с тем, где находятся его блокирующие точки.

Вы можете расширить это, чтобы работать как преобразование;именно здесь ваш драйвер преобразует события через обработчик пользовательского режима;но в этот момент вы действительно можете считать FUSE лучшим решением.

Answer 2

Не существует традиционного (в том смысле, как работает библиотека) способа "вызова" функции "пространства пользователя".

Ваш код пространства пользователя должен выполняться в своем собственном процессе (или другом пространстве пользователя). процесс), в котором вы реализуете связь (через разделяемую память, межпроцессные вызовы [IPC], файлы устройств, прерывания ...), где вы обрабатываете обмен данными и воздействуете на данные (например, вызываете функцию eval_keycode).

Answer 3

Вы в основном хотите upcall. Вы можете найти некоторое объяснение этого здесь , но не похоже на то, что Linux имеет официальный API upcall.

Однако, как уже упоминали другие, этоне очень хороший дизайн. Upcalls полезны для серверов, реализованных в ядре.

Если ваш exer_read() вызывается только для вашего собственного кода (для ваших файлов, для которых вы реализуете драйвер), то, возможно, inotify было бы лучше.

Если ваш exer_read() может быть вызван для любого файла (например, вы хотите, чтобы любой файл, записываемый на машине для изменения состояния светодиода), то вы хотите, чтобы ваш процесс в пользовательском пространстве содержал eval_keycode() для опроса какого-либо символьного устройства, и вы хотите, чтобы ваш модуль записал код на это символьное устройство вместо вызова eval_keycode().

Если, однако, change_led_state() является синхронным, и вам действительно нужно чтение дляблокируйте, пока он не вернется, тогда вам советуют пересмотреть ваш дизайн ... но это действительный вариант использования для upcalls.