系统调用挂钩示例参数不正确

Question

我从我们的 Linux 内核模块中编写了一个系统调用挂钩示例。

更新了系统调用表中的 open 系统调用以使用我的入口点而不是默认值。

#include <linux/module.h>
#include <linux/kallsyms.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
char *sym_name = "sys_call_table";

typedef asmlinkage long (*sys_call_ptr_t)(const struct pt_regs *);
static sys_call_ptr_t *sys_call_table;
typedef asmlinkage long (*custom_open) (const char __user *filename, int flags, umode_t mode);


custom_open old_open;

static asmlinkage long my_open(const char __user *filename, int flags, umode_t mode)
{
    char user_msg[256];
    pr_info("%s\n",__func__);
    memset(user_msg, 0, sizeof(user_msg));
    long copied = strncpy_from_user(user_msg, filename, sizeof(user_msg));
    pr_info("copied:%ld\n", copied);
    pr_info("%s\n",user_msg);

    return old_open(filename, flags, mode);
}



static int __init hello_init(void)
{
    sys_call_table = (sys_call_ptr_t *)kallsyms_lookup_name(sym_name);
    old_open = (custom_open)sys_call_table[__NR_open];
    // Temporarily disable write protection
    write_cr0(read_cr0() & (~0x10000));
    sys_call_table[__NR_open] = (sys_call_ptr_t)my_open;
    // Re-enable write protection
    write_cr0(read_cr0() | 0x10000);

    return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
    // Temporarily disable write protection
    write_cr0(read_cr0() & (~0x10000));
    sys_call_table[__NR_open] = (sys_call_ptr_t)old_open;
    // Re-enable write protection
    write_cr0(read_cr0() | 0x10000);

}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

我写了一个简单的用户程序来验证。

#define _GNU_SOURCE
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd = syscall(__NR_open, "hello.txt", O_RDWR|O_CREAT, 0777);

    exit(EXIT_SUCCESS);
}

文件在我的文件夹中创建，但 strncpy_user 因地址错误而失败

[  927.415905] my_open
[  927.415906] copied:-14

上面的代码有什么错误？

Answer 1

OP 可能正在使用使用“系统调用包装器”的内核/架构，其中系统调用表包含一个调用真正系统调用函数（可能作为内联函数调用）的包装器函数。x86_64 架构从内核版本 4.17 开始使用系统调用包装器。

对于内核 4.17 或更高版本上的 x86_64，sys_call_table[__NR_open]指向__x64_sys_open（带原型asmlinkage long __x64_sys_open(const struct pt_regs *regs)），它调用static函数__se_sys_open（带原型static long __se_sys_open(const __user *filename, int flags, umode_t mode)），调用内联函数__do_sys_open（带原型static inline long __do_sys_open(const __user *filename, int flags, umode_t mode)。这些都将由SYSCALL_DEFINE3(open, const char __user *, filename, int, flags, umode_t, mode)“fs/open.c”中的宏调用和宏调用之后的函数体。

SYSCALL_DEFINE3在“include/linux/syscalls.h”中定义并在使用SYSCALL_DEFINEx宏的同一文件中使用__SYSCALL_DEFINEx宏。由于 x86_64 定义了CONFIG_ARCH_HAS_SYSCALL_WRAPPER，__SYSCALL_DEFINEx宏由 定义#include <asm/syscall_wrapper.h>，它映射到“arch/x86/include/asm/syscall_wrapper.h”。

有关此更改的背景，请参阅

• LWN：对 x86-64 使用基于 struct pt_regs 的系统调用
• LKML：[PATCH 000/109] 删除对系统调用的内核调用 https://lkml.org/lkml/2018/3/29/409

似乎动机是只传递一个指向 的指针pt_regs，而不是在调用链中的寄存器中包含一堆用户空间值。（也许是通过让小工具变得不那么有用来增加对幽灵攻击的抵抗力？）

为什么open仍然有效，即使包装器没有：

如果 OP 确实使用 x86_64 内核 4.17 或更高版本，并用sys_call_table[__NR_open]指向使用不同原型并old_open使用相同参数调用原始函数（由 指向）的函数的指针替换条目，这解释了调用strncpy_from_user(user_msg, filename, sizeof(user_msg))失败的原因。尽管声明为const char * __user filename，但filename指针实际上指向struct pt_regs内核空间中的原始指针。

在对 的后续调用中old_open(filename, flags, mode)，第一个参数filename仍指向原始参数，struct pt_regs因此旧函数（需要一个类型为 的单个参数struct pt_regs *）仍按预期工作。

即传递给它的第一个指针 arg 的函数没有改变，尽管调用了不同的类型。