linux 內核進程與用戶進程的通信 方法一 使用sockopt與內核交換數據

linux學習 內核提供 copy_from_user()/copy_to_user() 函數來實現內核態與用戶態數據的拷貝，但這兩個函數會引發阻塞，所以不能用在硬、軟中斷中。一般將這兩個特殊拷貝函數用在類似於系統調用一類的函數中

     在下面的代碼中，內核模塊註冊了一組設置套接字選項的函數使得用戶空間進程可以調用此組函數對內核態數據進行讀寫。

    下面是有關操作步驟及源代碼：

頭文件：imp1.h

/*imp1.h*/
#ifndef __IMP1_H__
#define __IMP1_H__

#define IMP1_OPS_BASIC  128
#define IMP1_SET IMP1_OPS_BASIC
#define IMP1_GET IMP1_OPS_BASIC
#define IMP1_MAX IMP1_OPS_BASIC+1

#endif

module:

編譯：gcc -c -D__KERNEL__ -DMODULE imp1_k.c
查看module輸出：方法一：dmesg

                                  方法二：tail -f /var/log/messages

/*imp1_k.c*/
#ifndef __KERNEL__
#define __KERNEL__
#endif

#ifndef MODULE
#define MODULE
#endif

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/netfilter_ipv4.h>
#include <linux/netfilter.h>
#include <linux/init.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include "imp1.h"

#define KMSG      "a message from kernel/n"
#define KMSG_LEN  sizeof("a message from kernel/n")

static int data_to_kernel(struct sock *sk, int cmd, void *user,
     unsigned int len)
{
  switch(cmd)
    {
    case IMP1_SET:
      {
        char umsg[64];
 memset(umsg, 0, sizeof(char)*64);
        copy_from_user(umsg, user, sizeof(char)*64);
        printk("umsg: %s", umsg);
      }
      break;
    }
  return 0;
}

static int data_from_kernel(struct sock *sk, int cmd, void *user, int *len)
{
  switch(cmd)
    {
    case IMP1_GET:
      {
        copy_to_user(user, KMSG, KMSG_LEN);
      }
      break;
    }
  return 0;
}

static struct nf_sockopt_ops imp1_sockops =
{
  .pf = PF_INET,
  .set_optmin = IMP1_SET,
  .set_optmax = IMP1_MAX,
  .set = data_to_kernel,
  .get_optmin = IMP1_GET,
  .get_optmax = IMP1_MAX,
  .get = data_from_kernel,
};

static int __init init(void)
{
  return nf_register_sockopt(&imp1_sockops);
}

static void __exit fini(void)
{
  nf_unregister_sockopt(&imp1_sockops);
}

module_init(init);
module_exit(fini);

 

 

用戶測試程序：

編譯：gcc -o user imp1_u.c

/*imp1_u.c*/
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/in.h>
#include "imp1.h"

#define UMSG      "a message from userspace/n"
#define UMSG_LEN  sizeof("a message from userspace/n")

char kmsg[64];

int main(void)
{
  int sockfd;
  int len;

  sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW);
  if(sockfd < 0)
    {
      printf("can not create a socket/n");
      return -1;
    }

  /*call function data_to_kernel()*/
  setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IMP1_SET, UMSG, UMSG_LEN);

  len = sizeof(char)*64;

  /*call function data_from_kernel()*/
  getsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IMP1_GET, kmsg, &len);
  printf("kmsg: %s", kmsg);

  close(sockfd);
  return 0;
}

 

 

用insmod加載module

用rmmod刪除module

用lsmod查看有沒有加載成功

dmesg：

umsg: a message from userspace
umsg: a message from userspace

[root@localhost ipc_sockopt]# ./user
kmsg: a message from kernel
[root@localhost ipc_sockopt]# ./user
kmsg: a message from kernel