我已经使用eventfd()在用户空间程序中创建了一个eventfd实例。有没有一种方法可以将某些引用(指向其struct或pid + fd对的指针)传递给已创建的eventfd实例到内核模块,以便它可以更新计数器值?
这是我想做的事情:我正在开发一个用户空间程序,该程序需要与我编写的内核空间模块交换数据和信号。为了传输数据,我已经在使用ioctl。但是我希望内核模块能够在新数据准备好通过ioctl进行使用时,向用户空间程序发出信号。
为此,我的用户空间程序将在各个线程中创建一些eventfds。这些线程将使用select()等待这些eventfds,并且每当内核模块更新这些eventfds的计数时,它们就会继续通过ioctl请求数据来消耗数据。
问题是,如何从内核空间解析指向这些eventfds的“结构文件*”指针?我可以向eventfds发送什么样的信息,以便它可以获取指向eventfds的指针?我将在内核模块中使用哪些函数来获取这些指针?
有没有更好的方法可以将事件从内核空间发送到用户空间?我不能放手使用select()。
我终于想出了怎么做。我意识到,系统上的每个打开文件都可以由打开该文件的进程之一的pid以及与该文件相对应的fd标识(在该进程的上下文中)。因此,如果我的内核模块知道pid和fd,则可以查找进程的 struct * task_struct ,并从中查找 struct *文件 ,最后使用fd,它可以获取指向eventfd的 struct *文件 的指针。然后,使用最后一个指针,它可以写入eventfd的计数器。
这是我为演示该概念而编写的用户空间程序和内核模块的代码(现已可用):
用户空间C代码(efd_us.c):
#include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <stdint.h> //Definition of uint64_t #include <sys/eventfd.h> int efd; //Eventfd file descriptor uint64_t eftd_ctr; int retval; //for select() fd_set rfds; //for select() int s; int main() { //Create eventfd efd = eventfd(0,0); if (efd == -1){ printf("\nUnable to create eventfd! Exiting...\n"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("\nefd=%d pid=%d",efd,getpid()); //Watch efd FD_ZERO(&rfds); FD_SET(efd, &rfds); printf("\nNow waiting on select()..."); fflush(stdout); retval = select(efd+1, &rfds, NULL, NULL, NULL); if (retval == -1){ printf("\nselect() error. Exiting..."); exit(EXIT_FAILURE); } else if (retval > 0) { printf("\nselect() says data is available now. Exiting..."); printf("\nreturned from select(), now executing read()..."); s = read(efd, &eftd_ctr, sizeof(uint64_t)); if (s != sizeof(uint64_t)){ printf("\neventfd read error. Exiting..."); } else { printf("\nReturned from read(), value read = %lld",eftd_ctr); } } else if (retval == 0) { printf("\nselect() says that no data was available"); } printf("\nClosing eventfd. Exiting..."); close(efd); printf("\n"); exit(EXIT_SUCCESS); }
内核模块C代码(efd_lkm.c):
#include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/pid.h> #include <linux/sched.h> #include <linux/fdtable.h> #include <linux/rcupdate.h> #include <linux/eventfd.h> //Received from userspace. Process ID and eventfd's File descriptor are enough to uniquely identify an eventfd object. int pid; int efd; //Resolved references... struct task_struct * userspace_task = NULL; //...to userspace program's task struct struct file * efd_file = NULL; //...to eventfd's file struct struct eventfd_ctx * efd_ctx = NULL; //...and finally to eventfd context //Increment Counter by 1 static uint64_t plus_one = 1; int init_module(void) { printk(KERN_ALERT "~~~Received from userspace: pid=%d efd=%d\n",pid,efd); userspace_task = pid_task(find_vpid(pid), PIDTYPE_PID); printk(KERN_ALERT "~~~Resolved pointer to the userspace program's task struct: %p\n",userspace_task); printk(KERN_ALERT "~~~Resolved pointer to the userspace program's files struct: %p\n",userspace_task->files); rcu_read_lock(); efd_file = fcheck_files(userspace_task->files, efd); rcu_read_unlock(); printk(KERN_ALERT "~~~Resolved pointer to the userspace program's eventfd's file struct: %p\n",efd_file); efd_ctx = eventfd_ctx_fileget(efd_file); if (!efd_ctx) { printk(KERN_ALERT "~~~eventfd_ctx_fileget() Jhol, Bye.\n"); return -1; } printk(KERN_ALERT "~~~Resolved pointer to the userspace program's eventfd's context: %p\n",efd_ctx); eventfd_signal(efd_ctx, plus_one); printk(KERN_ALERT "~~~Incremented userspace program's eventfd's counter by 1\n"); eventfd_ctx_put(efd_ctx); return 0; } void cleanup_module(void) { printk(KERN_ALERT "~~~Module Exiting...\n"); } MODULE_LICENSE("GPL"); module_param(pid, int, 0); module_param(efd, int, 0);
要运行此程序,请执行以下步骤: