Inode结点中包含一个数据项,叫做i_writecount,很明显是用于记录文件被写的个数的,用于同步的,其类型也是atomic_t. 内核中有两个我们需要了解的函数,与write操作有关,分别是:
复制代码 代码如下:
int get_write_access(struct inode * inode)
{
spin_lock(&inode->i_lock);
if (atomic_read(&inode->i_writecount) < 0) {
spin_unlock(&inode->i_lock);
return -ETXTBSY;
}
atomic_inc(&inode->i_writecount);
spin_unlock(&inode->i_lock);
return 0;
}
int deny_write_access(struct file * file)
{
struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
spin_lock(&inode->i_lock);
if (atomic_read(&inode->i_writecount) > 0) {//如果文件被打开了,返回失败
spin_unlock(&inode->i_lock);
return -ETXTBSY;
}
atomic_dec(&inode->i_writecount);
spin_unlock(&inode->i_lock);
}
这两个函数都很简单,get_write_acess作用就和名称一致,同样deny_write_access也是。如果一个文件被执行了,要保证它在执行的过程中不能被写,那么在开始执行前应该调用deny_write_access 来关闭写的权限。那就来检查execve系统调用有没有这么做。
Sys_execve中调用do_execve,然后又调用函数open_exec,看一下open_exec的代码:
复制代码 代码如下:
struct file *open_exec(const char *name)
{
struct file *file;
int err;
file = do_filp_open(AT_FDCWD, name,
O_LARGEFILE | O_RDONLY | FMODE_EXEC, 0,
MAY_EXEC | MAY_OPEN);
if (IS_ERR(file))
goto out;
err = -EACCES;
if (!S_ISREG(file->f_path.dentry->d_inode->i_mode))
goto exit;
if (file->f_path.mnt->mnt_flags & MNT_NOEXEC)
goto exit;
fsnotify_open(file->f_path.dentry);
err = deny_write_access(file);//调用
if (err)
goto exit;
out:
return file;
exit:
fput(file);
return ERR_PTR(err);
}
明显看到了deny_write_access的调用,和预想的完全一致。在open的调用里,应该有get_write_access的调用。在open调用相关的__dentry_open函数中就包含了对该函数的调用。
复制代码 代码如下:
if (f->f_mode & FMODE_WRITE) {
error = __get_file_write_access(inode, mnt);
if (error)
goto cleanup_file;
if (!special_file(inode->i_mode))
file_take_write(f);
}
其中__get_file_write_access(inode, mnt)封装了get_write_access.
那么内核又是如何保证一个正在被写的文件是不允许被执行的呢?这个同样也很简单,当一个文件已经为write而open时,它对应的inode的i_writecount会变成1,因此在执行execve时同样会调用deny_write_access 中读取到i_writecount>0之后就会返回失败,因此execve也就会失败返回。
这里是写文件与i_writecount相关的场景:
写打开一个文件时,在函数dentry_open中:
复制代码 代码如下:
if (f->f_mode & FMODE_WRITE) {
error = get_write_access(inode);
if (error)
goto cleanup_file;
}
当然在文件关闭时,会将i_writecount--;关闭时会执行代码:
复制代码 代码如下:
if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
put_write_access(inode);
put_write_access 代码很简单:
复制代码 代码如下:
static inline void put_write_access(struct inode * inode)
{
atomic_dec(&inode->i_writecount);
}
于是乎自己写了个简单的代码,一个空循环,文件在执行的时候,在bash中,echo 111 可执行文件,结果预期之中,返回失败,并提示信息 text file busy.
那么该机制是否同样适用于映射机制呢,在执行可执行文件时,会mmap一些关联的动态链接库,这些动态链接库是否被mmap之后就不允许被写以及正在写时不允许mmap呢?这个是需要考虑的,因为它关系到安全的问题。因为库文件也是可执行的代码,被篡改同样会引起安全问题。
Mmap在调用mmap_region的函数里,有一个相关的检查:
复制代码 代码如下:
if (vm_flags & VM_DENYWRITE) {
error = deny_write_access(file);
if (error)
goto free_vma;
correct_wcount = 1;
}
其中,mmap调用中的flags参数会被正确的赋值给vm_flags,对应关系是MAP_DENYWRIRE被设置了,那么VM_DENYWRITE就对应的也被设置。下面写了个简单的代码,做一下测试:
复制代码 代码如下:
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int fd;
void *src = NULL;
fd = open("test.txt",O_RDONLY);
if (fd != 0)
{
if ((src = mmap(0,5,PROT_READ|PROT_EXEC ,MAP_PRIVATE| MAP_DENYWRITE,fd,0))== MAP_FAILED)
{
printf("MMAP error\n");
printf("%s\n",strerror(errno));
}else{
printf("%x\n",src);
}
}
FILE * fd_t = fopen("test.txt","w");
if( !fd_t)
{
printf("open for write error\n");
printf("%s\n",strerror(errno));
return 0;
}
if (fwrite("0000",sizeof(char),4,fd_t) != 4)
{
printf("fwrite error \n");
}
fclose(fd_t);
close(fd);
return 1;
}
最后的test.txt被写成了”0000”,很奇怪,貌似MAP_DENTWRITE不起作用了。于是man mmap查看,发现:
MAP_DENYWRITE
This flag is ignored. (Long ago, it signaled that attempts to write to the underlying file should fail with ETXTBUSY. But this was a source of denial-of-service attacks.)
原来这个标识在用户层已经不起作用了啊,而且还说明了原因,容易引起拒绝式服务攻击。攻击者恶意的将某些系统程序要写的文件以MAP_DENYWRITE模式映射,会导致正常程序写文件失败。不过VM_DENYWRITE在内核里还是有使用的,在mmap中还是有对deny_write_access的调用, 但是对它的调用已经不是由mmap中的flag参数的MAP_DENYWRITE驱动的了。
那与可执行文件相关的动态链接库文件就悲剧了,大家都知道动态链接库使用的也是mmap,这也导致动态链接库在运行时可以被更改。其实我这就是为了确认这点。这也导致我需要自己写同步控制代码了。我们可以使用inode中的i_security以及file结构的f_secutiry变量来写自己的同步逻辑,就是麻烦了不少,还要写内核模块,哎,工作量又增加了啊。安全问题是个麻烦的问题...
更新日志
- 小骆驼-《草原狼2(蓝光CD)》[原抓WAV+CUE]
- 群星《欢迎来到我身边 电影原声专辑》[320K/MP3][105.02MB]
- 群星《欢迎来到我身边 电影原声专辑》[FLAC/分轨][480.9MB]
- 雷婷《梦里蓝天HQⅡ》 2023头版限量编号低速原抓[WAV+CUE][463M]
- 群星《2024好听新歌42》AI调整音效【WAV分轨】
- 王思雨-《思念陪着鸿雁飞》WAV
- 王思雨《喜马拉雅HQ》头版限量编号[WAV+CUE]
- 李健《无时无刻》[WAV+CUE][590M]
- 陈奕迅《酝酿》[WAV分轨][502M]
- 卓依婷《化蝶》2CD[WAV+CUE][1.1G]
- 群星《吉他王(黑胶CD)》[WAV+CUE]
- 齐秦《穿乐(穿越)》[WAV+CUE]
- 发烧珍品《数位CD音响测试-动向效果(九)》【WAV+CUE】
- 邝美云《邝美云精装歌集》[DSF][1.6G]
- 吕方《爱一回伤一回》[WAV+CUE][454M]