這篇文章主要介紹“l(fā)inux可執(zhí)行文件與寫操作的同步問題怎么解決”的相關(guān)知識(shí)，小編通過實(shí)際案例向大家展示操作過程，操作方法簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)，希望這篇“l(fā)inux可執(zhí)行文件與寫操作的同步問題怎么解決”文章能幫助大家解決問題。
inode結(jié)點(diǎn)中包含一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，叫做i_writecount,很明顯是用于記錄文件被寫的個(gè)數(shù)的，用于同步的，其類型也是atomic_t. 內(nèi)核中有兩個(gè)我們需要了解的函數(shù)，與write操作有關(guān)，分別是:
復(fù)制代碼 代碼如下:
int get_write_access(struct inode * inode)
{
spin_lock(&inode->i_lock);
if (atomic_read(&inode->i_writecount) < 0) {
spin_unlock(&inode->i_lock);
return -etxtbsy;
}
atomic_inc(&inode->i_writecount);
spin_unlock(&inode->i_lock);
return 0;
}
int deny_write_access(struct file * file)
{
struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
spin_lock(&inode->i_lock);
if (atomic_read(&inode->i_writecount) > 0) {//如果文件被打開了，返回失敗
spin_unlock(&inode->i_lock);
return -etxtbsy;
}
atomic_dec(&inode->i_writecount);
spin_unlock(&inode->i_lock);
}
這兩個(gè)函數(shù)都很簡單，get_write_acess作用就和名稱一致，同樣deny_write_access也是。如果一個(gè)文件被執(zhí)行了，要保證它在執(zhí)行的過程中不能被寫，那么在開始執(zhí)行前應(yīng)該調(diào)用deny_write_access 來關(guān)閉寫的權(quán)限。那就來檢查execve系統(tǒng)調(diào)用有沒有這么做。
sys_execve中調(diào)用do_execve,然后又調(diào)用函數(shù)open_exec,看一下open_exec的代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
struct file *open_exec(const char *name)
{
struct file *file;
int err;
file = do_filp_open(at_fdcwd, name,
o_largefile | o_rdonly | fmode_exec, 0,
may_exec | may_open);
if (is_err(file))
goto out;
err = -eacces;
if (!s_isreg(file->f_path.dentry->d_inode->i_mode))
goto exit;
if (file->f_path.mnt->mnt_flags & mnt_noexec)
goto exit;
fsnotify_open(file->f_path.dentry);
err = deny_write_access(file);//調(diào)用
if (err)
goto exit;
out:
return file;
exit:
fput(file);
return err_ptr(err);
}
明顯看到了deny_write_access的調(diào)用，和預(yù)想的完全一致。在open的調(diào)用里，應(yīng)該有g(shù)et_write_access的調(diào)用。在open調(diào)用相關(guān)的__dentry_open函數(shù)中就包含了對該函數(shù)的調(diào)用。
復(fù)制代碼 代碼如下:
if (f->f_mode & fmode_write) {
error = __get_file_write_access(inode, mnt);
if (error)
goto cleanup_file;
if (!special_file(inode->i_mode))
file_take_write(f);
}
其中__get_file_write_access(inode, mnt)封裝了get_write_access.
那么內(nèi)核又是如何保證一個(gè)正在被寫的文件是不允許被執(zhí)行的呢?這個(gè)同樣也很簡單，當(dāng)一個(gè)文件已經(jīng)為write而open時(shí)，它對應(yīng)的inode的i_writecount會(huì)變成1，因此在執(zhí)行execve時(shí)同樣會(huì)調(diào)用deny_write_access 中讀取到i_writecount>0之后就會(huì)返回失敗，因此execve也就會(huì)失敗返回。
這里是寫文件與i_writecount相關(guān)的場景:
寫打開一個(gè)文件時(shí)，在函數(shù)dentry_open中:
復(fù)制代碼 代碼如下:
if (f->f_mode & fmode_write) {
error = get_write_access(inode);
if (error)
goto cleanup_file;
}
當(dāng)然在文件關(guān)閉時(shí)，會(huì)將i_writecount--；關(guān)閉時(shí)會(huì)執(zhí)行代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
if (file->f_mode & fmode_write)
put_write_access(inode);
put_write_access 代碼很簡單:
復(fù)制代碼 代碼如下:
static inline void put_write_access(struct inode * inode)
{
atomic_dec(&inode->i_writecount);
}
于是乎自己寫了個(gè)簡單的代碼，一個(gè)空循環(huán)，文件在執(zhí)行的時(shí)候，在bash中，echo 111 >>可執(zhí)行文件，結(jié)果預(yù)期之中，返回失敗，并提示信息 text file busy.
那么該機(jī)制是否同樣適用于映射機(jī)制呢，在執(zhí)行可執(zhí)行文件時(shí)，會(huì)mmap一些關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)鏈接庫，這些動(dòng)態(tài)鏈接庫是否被mmap之后就不允許被寫以及正在寫時(shí)不允許mmap呢?這個(gè)是需要考慮的，因?yàn)樗P(guān)系到安全的問題。因?yàn)閹煳募彩强蓤?zhí)行的代碼，被篡改同樣會(huì)引起安全問題。
mmap在調(diào)用mmap_region的函數(shù)里，有一個(gè)相關(guān)的檢查:
復(fù)制代碼 代碼如下:
if (vm_flags & vm_denywrite) {
error = deny_write_access(file);
if (error)
goto free_vma;
correct_wcount = 1;
}
其中，mmap調(diào)用中的flags參數(shù)會(huì)被正確的賦值給vm_flags,對應(yīng)關(guān)系是map_denywrire被設(shè)置了，那么vm_denywrite就對應(yīng)的也被設(shè)置。下面寫了個(gè)簡單的代碼，做一下測試:
復(fù)制代碼 代碼如下:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int fd;
void *src = null;
fd = open("test.txt",o_rdonly);
if (fd != 0)
{
if ((src = mmap(0,5,prot_read|prot_exec ,map_private| map_denywrite,fd,0))== map_failed)
{
printf("mmap error\n");
printf("%s\n",strerror(errno));
}else{
printf("%x\n",src);
}
}
file * fd_t = fopen("test.txt","w");
if( !fd_t)
{
printf("open for write error\n");
printf("%s\n",strerror(errno));
return 0;
}
if (fwrite("0000",sizeof(char),4,fd_t) != 4)
{
printf("fwrite error \n");
}
fclose(fd_t);
close(fd);
return 1;
}
最后的test.txt被寫成了”0000”，很奇怪，貌似map_dentwrite不起作用了。于是man mmap查看，發(fā)現(xiàn):
map_denywrite
this flag is ignored. (long ago, it signaled that attempts to write to the underlying file should fail with etxtbusy. but this was a source of denial-of-service attacks.)
原來這個(gè)標(biāo)識(shí)在用戶層已經(jīng)不起作用了啊，而且還說明了原因，容易引起拒絕式服務(wù)攻擊。攻擊者惡意的將某些系統(tǒng)程序要寫的文件以map_denywrite模式映射，會(huì)導(dǎo)致正常程序?qū)懳募?。不過vm_denywrite在內(nèi)核里還是有使用的，在mmap中還是有對deny_write_access的調(diào)用， 但是對它的調(diào)用已經(jīng)不是由mmap中的flag參數(shù)的map_denywrite驅(qū)動(dòng)的了。
關(guān)于“l(fā)inux可執(zhí)行文件與寫操作的同步問題怎么解決”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)，可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，小編每天都會(huì)為大家更新不同的知識(shí)點(diǎn)。
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