Question

我想打印传递给linux系统调用的所有参数值。例如，在ioctl()的情况下，我有以下原型和print语句。

asmlinkage long our_sys_ioctl(unsigned int fd ,  unsigned int cmd , unsigned long arg)
{
    printk ("fd=%u, cmd=%u and arg=%lu \n ", fd, cmd, arg);
    return original_call_ioctl(fd , cmd , arg);
}

据我所知，fd是驱动程序文件的文件描述符，cmd定义了驱动程序，ioctl编号，操作类型和参数大小。但我对arg参数感到困惑，要么它是指向内存的指针，要么只是大多数文档称之为立即值的指针。

通过使用此arg参数，如果将内存内容传递为上面给出的unsigned long arg而不是指针，我该如何获取内存？

Answer 1

ioctl的arg参数在通用vfs级别是不透明的。如何解释它取决于实际处理它的驱动程序或文件系统。所以它可能是指向用户空间内存的指针，也可能是索引，标志等等。它甚至可能未被使用，并且通常在0中传递。

例如，查看TCSBRKP中drivers/tty/tty_io.c ioctl的实现：

long tty_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
//...
       case TCSBRKP:   /* support for POSIX tcsendbreak() */
            return send_break(tty, arg ? arg*100 : 250);

您可以查看ioctl_list(2)手册页以查看各种ioctl所采用的参数;该列表中具有int或其他非指针参数的所有条目都是其他示例。

所以你可以做类似

的事情

    void __user *argp = (void __user *) arg;

然后使用copy_from_user()或get_user()来读取arg指向的内存，但如果参数不是指针则可能会失败。在通用的ioctl系统调用中，你可能真的不想拥有一个包含每个可能的ioctl的大表。

Answer 2

This document，也与this answer相关联，应该在部门中更多地阐明这一点。一个有趣的摘录（由我添加粗体文字）可能如下：

在用户空间中，ioctl系统调用具有以下原型：

int ioctl(int fd, unsigned long cmd, ...);

由于点的原因，原型在Unix系统调用列表中脱颖而出，这通常将函数标记为具有可变数量的参数。但是，在实际系统中，系统调用实际上可以具有可变数量的参数。系统调用必须有一个明确定义的原型，因为用户程序只能通过硬件和门来访问它们。＆＃34;因此，原型中的点表示不是可变数量的参数，而是单个可选参数，传统上标识为char *argp。这些点只是以防止在编译期间进行类型检查。 第三个参数的实际性质取决于发出的特定控制命令（第二个参数）。有些命令采用无参数，有些采用整数值，有些采用指向其他数据的指针。使用指针是将任意数据传递给 ioctl 调用的方法;然后，设备可以与用户空间交换任意数量的数据。

ioctl 调用的非结构化性质导致它在内核开发人员中失宠。每个 ioctl 命令基本上都是一个单独的，通常是未记录的系统调用，并且无法在任何类型的综合中审核这些调用方式。使非结构化ioctl参数在所有系统上的工作方式相同也很困难;例如，考虑具有以32位模式运行的用户空间进程的64位系统。结果，通过几乎任何其他手段实施杂项控制操作的压力很大。可能的替代方法包括将命令嵌入到数据流中（我们将在本章后面讨论这种方法）或使用虚拟文件系统，sysfs或特定于驱动程序的文件系统。（我们将在第14章中讨论sysfs。）然而，事实仍然是 ioctl 通常是真正的设备操作的最简单和最直接的选择。

这意味着没有任何方法可以理解如何将ioctl参数解释为外部观察者，而无需深入了解设备驱动程序约定/内部。从用户空间的角度看，ioctl参数是无类型，并且在内核空间中以某种方式松散地键入，因为它只是作为unsigned long来处理以保留空间为了它。它是一个纯粹的＆＃39;适合unsigned long integer空间的数字或任何位序列，可以用作（非常短的）字符串，（小）字符数组，（小）结构 - 但要注意字节顺序和特定于体系结构尺寸 - 可以代表设备的板载芯片的操作码，甚至可以通过类型打击来处理浮动！

此外，这意味着通过将不一致的数据传递给驱动程序（不仅仅是错误的数据，而是错误类型的错误数据！），很容易弄乱，最终导致设备的未定义行为，或损坏用户空间内存（例如，通过将指针传递给读取ioctl中错误大小的结构）。

还有几行：

[...] cmd参数从用户传递不变，可选的arg参数以unsigned long的形式传递，无论是否给出由用户作为整数或指针。如果调用程序没有传递第三个参数，则驱动程序操作接收的arg值是未定义的。因为在额外参数上禁用了类型检查，所以如果将无效参数传递给 ioctl ，编译器就不会发出警告，并且很难发现任何相关的错误。

无论如何，如果你想尝试盲人＆＃39;审计设备驱动程序ioctl调用，而不查看头文件和源文件，可以尝试首先将arg作为指针处理，使用copy_from_user（），失败的可能性是立即值（或发生错误）），然后人们可以尝试记录它的值，看看并尝试解释它（但为什么要反转ioctl而不是学习驱动程序代码？）;在成功，白化知识，不同大小的内存可以被读取和记录为解码尝试（再次，毫无意义，只要有源可用，他们应该）。

更感兴趣的操作肯定会解码ioctl代码（cmd），因为它可以指向正确的方向来查找其数值绑定的驱动程序 - 应该只有一个，如果约定应用ioctl定义，无论如何，允许不同的驱动程序使用相同的魔术字符，因此使用正则表达式来grep包含＆＃39; r的所有内核源文件#define。或者＆＃39; D＆＃39;或类似的东西可以挑选出一些文件来检查ioctl定义，而不是匹配函数编号应该排除一些或全部错误的文件，并且寻找正确的参数大小将完成搜索。

问候。

Answer 3

请记住，ioctl的原型如下所示：

int ioctl(int fildes, unsigned long request, ...);

您只知道前两个参数是什么。根据{{3}}：

其他参数是可选的，可以从一个设备上的ioctl实现到另一个设备上的实现不等。据我所知，第三个论点总是存在，我还没有找到超过三分之一。第三个参数通常似乎是指向结构的指针。这允许在两个方向上传递任意数量的数据，数据由指针引用的结构定义，只需传递指针即可。

...但即使假设只有第三个参数，你仍然不知道它是文字值还是指向结构的指针（缺少对预期参数的请求的显式映射）。

如何在Linux 2.6.29中的ioctl（）系统调用中解码arg指针？

3 个答案: