/proc 파일 시스템을 활용한 리눅스 커널 접근

        
[root@plato]# ls /proc

1     2040  2347  2874  474          fb           mdstat      sys

104   2061  2356  2930  9            filesystems  meminfo     sysrq-trigger

113   2073  2375  2933  acpi         fs           misc        sysvipc

1375  21    2409  2934  buddyinfo    ide          modules     tty

1395  2189  2445  2935  bus          interrupts   mounts      uptime

1706  2201  2514  2938  cmdline      iomem        mtrr        version

179   2211  2515  2947  cpuinfo      ioports      net         vmstat

180   2223  2607  3     crypto       irq          partitions

181   2278  2608  3004  devices      kallsyms     pci

182   2291  2609  3008  diskstats    kcore        self

2     2301  263   3056  dma          kmsg         slabinfo

2015  2311  2805  394   driver       loadavg      stat

2019  2337  2821  4     execdomains  locks        swaps

[root@plato 1]# ls /proc/1

auxv     cwd      exe  loginuid  mem     oom_adj    root  statm   task

cmdline  environ  fd   maps      mounts  oom_score  stat  status  wchan

[root@plato]# cat /proc/1/cmdline

init [5]

[root@plato]#

        
[root@plato]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

0

[root@plato]# echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

[root@plato]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

1

[root@plato]#

        
#include <linux/module.h>



/* LKM을 위한 라이선스 정의 */

MODULE_LICENSE("GPL");



/* 모듈 진입시 호출될 init 함수 */

int my_module_init( void )

{

  printk(KERN_INFO "my_module_init called.  Module is now loaded.\n");



  return 0;

}



/* 모듈이 빠져나갈 때 호출될 cleanup 함수 */

void my_module_cleanup( void )

{

  printk(KERN_INFO "my_module_cleanup called.  Module is now unloaded.\n");



  return;

}



/* entry와 exit 함수 정의 */

module_init( my_module_init );

module_exit( my_module_cleanup );

obj-m += simple-lkm.o

        
[root@plato]# make -C /usr/src/linux-`uname -r` SUBDIRS=$PWD modules

make: Entering directory `/usr/src/linux-2.6.11'

  CC [M]  /root/projects/misc/module2.6/simple/simple-lkm.o

  Building modules, stage 2.

  MODPOST

  CC      /root/projects/misc/module2.6/simple/simple-lkm.mod.o

  LD [M]  /root/projects/misc/module2.6/simple/simple-lkm.ko

make: Leaving directory `/usr/src/linux-2.6.11'

[root@plato]#

        
[root@plato]# insmod simple-lkm.ko

[root@plato]# lsmod

Module                  Size  Used by

simple_lkm              1536  0

autofs4                26244  0

video                  13956  0

button                  5264  0

battery                 7684  0

ac                      3716  0

yenta_socket           18952  3

rsrc_nonstatic          9472  1 yenta_socket

uhci_hcd               32144  0

i2c_piix4               7824  0

dm_mod                 56468  3

[root@plato]# rmmod simple-lkm

[root@plato]#

        
[root@plato]# dmesg | tail -5

cs: IO port probe 0xa00-0xaff: clean.

eth0: Link is down

eth0: Link is up, running at 100Mbit half-duplex

my_module_init called.  Module is now loaded.

my_module_cleanup called.  Module is now unloaded.

[root@plato]#

        
struct proc_dir_entry *create_proc_entry( const char *name, mode_t mode,

                                             struct proc_dir_entry *parent );



struct proc_dir_entry {

	const char *name;			// 가상 파일 이름

	mode_t mode;				// 접근 권한

	uid_t uid;				// 파일의 uid

	gid_t gid;				// 파일의 gid

	struct inode_operations *proc_iops;	// inode 연산 함수

	struct file_operations *proc_fops;	// 파일 연산 함수

	struct proc_dir_entry *parent;		// 어버이 디렉터리

	...

	read_proc_t *read_proc;			// /proc read 함수

	write_proc_t *write_proc;		// /proc write 함수

	void *data;				// 내부용 자료를 가리키는 포인터

	atomic_t count;				// 사용 횟수

	...

};



void remove_proc_entry( const char *name, struct proc_dir_entry *parent );

int mod_write( struct file *filp, const char __user *buff,

               unsigned long len, void *data );

int mod_read( char *page, char **start, off_t off,

              int count, int *eof, void *data );

        
/* proc 파일 시스템에서 디렉터리를 생성한다. */

struct proc_dir_entry *proc_mkdir( const char *name,

                                     struct proc_dir_entry *parent );



/* proc 파일 시스템에서 심볼릭 링크를 생성한다. */

struct proc_dir_entry *proc_symlink( const char *name,

                                       struct proc_dir_entry *parent,

                                       const char *dest );



/* 호출 한번에 read_proc_t로 proc_dir_entry를 생성한다. */

struct proc_dir_entry *create_proc_read_entry( const char *name,

                                                  mode_t mode,

                                                  struct proc_dir_entry *base,

                                                  read_proc_t *read_proc,

                                                  void *data );



/* 커널 영역에서 사용자 영역으로 버퍼를 복사한다. */

unsigned long copy_to_user( void __user *to,

                              const void *from,

                              unsigned long n );



/* 사용자 영역에서 커널 영역으로 버퍼를 복사한다. */

unsigned long copy_from_user( void *to,

                                const void __user *from,

                                unsigned long n );



/* '가상'으로 연속된 메모리 블록을 할당한다. */

void *vmalloc( unsigned long size );



/* vmalloc으로 할당한 메모리 블록을 해제한다. */

void vfree( void *addr );



/* 커널로 심볼을 공개한다(커널에 심볼이 보인다). */

EXPORT_SYMBOL( symbol );



/* 파일에 있는 모든 심볼을 커널로 공개한다(module.h 전에 선언한다). */

EXPORT_SYMTAB

        
#include <linux/module.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/proc_fs.h>

#include <linux/string.h>

#include <linux/vmalloc.h>

#include <asm/uaccess.h>



MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_DESCRIPTION("Fortune Cookie Kernel Module");

MODULE_AUTHOR("M. Tim Jones");



#define MAX_COOKIE_LENGTH       PAGE_SIZE

static struct proc_dir_entry *proc_entry;



static char *cookie_pot;  // 행운의 문자열을 저장한 공간

static int cookie_index;  // 다음 행운의 문자열을 쓰기 위한 색인

static int next_fortune;  // 다음 행운의 문자열을 읽기 위한 색인





int init_fortune_module( void )

{

  int ret = 0;



  cookie_pot = (char *)vmalloc( MAX_COOKIE_LENGTH );



  if (!cookie_pot) {

    ret = -ENOMEM;

  } else {



    memset( cookie_pot, 0, MAX_COOKIE_LENGTH );



    proc_entry = create_proc_entry( "fortune", 0644, NULL );



    if (proc_entry == NULL) {



      ret = -ENOMEM;

      vfree(cookie_pot);

      printk(KERN_INFO "fortune: Couldn't create proc entry\n");



    } else {



      cookie_index = 0;

      next_fortune = 0;



      proc_entry->read_proc = fortune_read;

      proc_entry->write_proc = fortune_write;

      proc_entry->owner = THIS_MODULE;

      printk(KERN_INFO "fortune: Module loaded.\n");



    }



  }



  return ret;

}





void cleanup_fortune_module( void )

{

  remove_proc_entry("fortune", &proc_root);

  vfree(cookie_pot);

  printk(KERN_INFO "fortune: Module unloaded.\n");

}





module_init( init_fortune_module );

module_exit( cleanup_fortune_module );

        
ssize_t fortune_write( struct file *filp, const char __user *buff,

                        unsigned long len, void *data )

{

  int space_available = (MAX_COOKIE_LENGTH-cookie_index)+1;



  if (len > space_available) {



    printk(KERN_INFO "fortune: cookie pot is full!\n");

    return -ENOSPC;



  }



  if (copy_from_user( &cookie_pot[cookie_index], buff, len )) {

    return -EFAULT;

  }



  cookie_index += len;

  cookie_pot[cookie_index-1] = 0;



  return len;

}

        
int fortune_read( char *page, char **start, off_t off,

                   int count, int *eof, void *data )

{

  int len;



  if (off > 0) {

    *eof = 1;

    return 0;

  }



  /* 한바퀴 돈다. */

  if (next_fortune >= cookie_index) next_fortune = 0;



  len = sprintf(page, "%s\n", &cookie_pot[next_fortune]);



  next_fortune += len;



  return len;

}

        
[root@plato]# insmod fortune.ko

[root@plato]# echo "Success is an individual proposition.  Thomas Watson" > /proc/fortune

[root@plato]# echo "If a man does his best, what else is there? 
              Gen. Patton" > /proc/fortune

[root@plato]# echo "Cats: All your base are belong to us.  Zero Wing" > /proc/fortune

[root@plato]# cat /proc/fortune

Success is an individual proposition.  Thomas Watson

[root@plato]# cat /proc/fortune

If a man does his best, what else is there?  Gen. Patton

[root@plato]#