Как создать собственный дескриптор файла в Linux

Question

Я хотел бы создать файл, дескриптор которого будет иметь настраиваемое поведение. В частности, я хотел бы создать файловый дескриптор, который при записи в него будет содержать префикс каждой строки с именем процесса и pid (и, возможно, временем), но я могу представить, что это может быть полезно для других вещей.

Я не хочу изменять пишущую программу - во-первых, я хочу, чтобы она работала для всех программ в моей системе, даже для shell / perl / etc. сценарии, и было бы непрактично, если не невозможно, изменить исходный код всего.

Обратите внимание, что каналы в этом случае не подойдут, потому что, когда процесс записи fork() начинается, вновь созданный дочерний элемент разделяет fd и неотличим от его родителя в конце чтения канала.

Есть подходы, которые подойдут, но я думаю, что они довольно неуклюжи:

<Ол>

Создайте модуль ядра, который будет создавать такие fds. Например, вы можете открыть некоторые /dev/customfd, а затем дать указание модулю выполнить некоторые преобразования и т. Д. Или отправить данные в пользовательское пространство или сокет и т. Д.

Используйте LD_PRELOAD, который будет переопределять функции манипуляции с fd и делать подобные вещи в " special " ФД.

Однако оба эти подхода довольно трудоемки, поэтому я хотел бы знать, есть ли лучший способ или какая-либо инфраструктура (например, готовые библиотеки), которая бы помогла.

Я бы предпочел решение, которое не включает изменения в ядре, но я готов принять их при необходимости.

Просто идея: будет ли FUSE ответом?

Answer 1

У вас есть много вариантов, как вы упомянули, использование LD_PRELOAD, оборачивающее функции write () / read (), является хорошим подходом.

Я рекомендую вам использовать unix ptrace (2), чтобы перехватить нужный системный вызов и передать аргументы своей собственной функции.

Пример:

#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/user.h>
#include <sys/syscall.h>   /* For SYS_write etc */
int main()
{   pid_t child;
    long orig_eax, eax;
    long params[3];
    int status;
    int insyscall = 0;
    child = fork();
    if(child == 0) {
        ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, NULL, NULL);
        execl("/bin/ls", "ls", NULL);
    }
    else {
       while(1) {
          wait(&status);
          if(WIFEXITED(status))
              break;
          orig_eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                     child, 4 * ORIG_EAX, NULL);
          if(orig_eax == SYS_write) {
             if(insyscall == 0) {
                /* Syscall entry */
                insyscall = 1;
                params[0] = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                                   child, 4 * EBX,
                                   NULL);
                params[1] = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                                   child, 4 * ECX,
                                   NULL);
                params[2] = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                                   child, 4 * EDX,
                                   NULL);
                printf("Write called with "
                       "%ld, %ld, %ld\n",
                       params[0], params[1],
                       params[2]);
                }
          else { /* Syscall exit */
                eax = ptrace(PTRACE_PEEKUSER,
                             child, 4 * EAX, NULL);
                    printf("Write returned "
                           "with %ld\n", eax);
                    insyscall = 0;
                }
            }
            ptrace(PTRACE_SYSCALL,
                   child, NULL, NULL);
        }
    }
    return 0;
}