内核与用户空间应用程序的通信

时间:2019-04-24 10:22:46

标签: android c linux linux-kernel netlink

我正在尝试使内核(Android,内核4.9.59)与用户空间应用程序通信。我找到了使用Netlink套接字的解决方案:https://stackoverflow.com/a/25071310/4190159

该解决方案的第一个问题是该解决方案中使用的struct netlink_skb_parms没有成员名为“ pid”的成员,而是有一个名为“ portid”的成员,我相信这与pid不同。无论如何,为了编译我的内核端代码/解决方案,我使用了netlink_skb_parms结构的'portid'成员来进行初始化。但是,现在我得到了另一个错误。

我的内核端Netlink套接字代码如下:

#include <linux/sched.h>
//For netlink socket -->
#include <net/sock.h>
//#include <net/netlink.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/string.h>

#define MY_GROUP    1 //For netlink socket
struct sock* socket; //For netlink socket
struct sk_buff* socket_buff; //For netlink socket

static void nl_receive_callback (struct sk_buff *skb)
{
    nlmsg_free(skb);
}

static void kernel_send_nl_msg(void)
{
    struct nlmsghdr *nlsk_mh;
    char* msg = "hello from kernel";

    socket = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_USERSOCK, 1, nl_receive_callback, NULL, THIS_MODULE);

    socket_buff = nlmsg_new(256, GFP_KERNEL);
    nlsk_mh = nlmsg_put(socket_buff, 0, 0, NLMSG_DONE, strlen(msg), 0);
    //NETLINK_CB(socket_buff).pid = 0;    // kernel pid is deprecated
    NETLINK_CB(socket_buff).portid = 0;
    NETLINK_CB(socket_buff).dst_group = MY_GROUP;
    strcpy(nlmsg_data(nlsk_mh), msg);

    nlmsg_multicast(socket, socket_buff, 0, MY_GROUP, GFP_KERNEL);
    pr_info("%s", msg);//Print out the message to kernel

    return;
}

我的用户空间应用程序端代码,用于拦截来自内核的消息,如下所示:

#include <sys/socket.h>
#include <linux/netlink.h>

#define MY_GROUP    1

void user_recieve_nl_msg(void)
{
    int sock_fd;
    struct sockaddr_nl user_sockaddr;
    struct nlmsghdr *nl_msghdr;
    struct msghdr msghdr;
    struct iovec iov;

    char* kernel_msg;

    sock_fd = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_USERSOCK);

    memset(&user_sockaddr, 0, sizeof(user_sockaddr));
    user_sockaddr.nl_family = AF_NETLINK;
    user_sockaddr.nl_pid = getpid();
    user_sockaddr.nl_groups = MY_GROUP; 

    bind(sock_fd, (struct sockaddr*)&user_sockaddr, sizeof(user_sockaddr));
    while (1) {
        nl_msghdr = (struct nlmsghdr*) malloc(NLMSG_SPACE(256));
        memset(nl_msghdr, 0, NLMSG_SPACE(256));

        iov.iov_base = (void*) nl_msghdr;
        iov.iov_len = NLMSG_SPACE(256);

        msghdr.msg_name = (void*) &user_sockaddr;
        msghdr.msg_namelen = sizeof(user_sockaddr);
        msghdr.msg_iov = &iov;
        msghdr.msg_iovlen = 1;

        recvmsg(sock_fd, &msghdr, 0);

        kernel_msg = (char*)NLMSG_DATA(nl_msghdr);
        print("Kernel message: %s\n", kernel_msg); // print to android logs
    }

    close(sock_fd);
}

当我尝试构建android内核时,出现以下错误:

  

kernel / sched / custom_code.h:34:65:错误:传递的参数3为   'netlink_kernel_create'使指针从整数开始而无需强制转换   [-Werror]

     

kernel / sched / custom_code.h:34:14:错误:参数过多   函数'netlink_kernel_create'

注意,用于内核的代码写在custom_code.h中。

我的问题如下:

  1. 我已经检查了功能'netlink_kernel_create',并且正在发送正确数量的参数,那么为什么出现上述错误?如何解决此错误?

  2. 我应该怎么做才能在内核和用户空间应用程序之间建立有效的通信,以便可以在它们之间来回传递消息?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

1。 让我们检查一下Linux内核中的netlink_kernel_create函数:

static inline struct sock *
netlink_kernel_create(struct net *net, int unit, struct netlink_kernel_cfg *cfg)
{
    return __netlink_kernel_create(net, unit, THIS_MODULE, cfg);
}

从这里https://elixir.bootlin.com/linux/v4.9.59/source/include/linux/netlink.h#L60 注意,该函数仅接受3个参数(而不是代码中的6个)

此功能已在内核3.6中更改(从6个参数更改为4个) https://elixir.bootlin.com/linux/v3.6/source/include/linux/netlink.h#L185

然后在内核3.7中重命名为__netlink_kernel_create

3.7版的

netlink_kernel_create函数接受3个参数 https://elixir.bootlin.com/linux/v3.7/source/include/linux/netlink.h#L48

尝试更改此内容

socket = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_USERSOCK, 1, nl_receive_callback, NULL, THIS_MODULE);

对此

struct netlink_kernel_cfg cfg = {
    .input  = nl_receive_callback,
    .groups = 1,
};
socket = netlink_kernel_create(&init_net, NETLINK_USERSOCK, &cfg);
  1. 现在,您可以在“内核=>应用程序”方向上发送数据。

启动应用程序时,它将与user_sockaddr.nl_groups = MY_GROUP; bind(sock_fd, (struct sockaddr*)&user_sockaddr, sizeof(user_sockaddr));绑定套接字。

此后,您可以使用NETLINK_CB(socket_buff).dst_group = MY_GROUP; nlmsg_multicast(socket, socket_buff, 0, MY_GROUP, GFP_KERNEL);将数据从内核发送到应用程序,并且应用程序将使用recvmsg(sock_fd, &msghdr, 0);接收数据

  

如何调用kernel_send_nl_msg()函数与用户空间进行实际通信?

您可以从内核模块中调用它,然后将其编写,编译并插入到内核中。或者,您可以直接从内核调用它,但是为此,您将需要重建整个内核。

如果要向“应用程序=>内核”方向发送数据,则需要做相反的事情:将新套接字与内核中的另一个MY_GROUP2绑定,并使用nlmsg_multicast从应用程序发送数据