linux 可执行文件与写操作的同步问题(文件读写操作产生的锁机制

2019-10-14 21:35:50丽君
当一个可执行文件已经为write而open时,此时的可执行文件是不允许被执行的。反过来,一个文件正在执行时,它也是不允许同时被write模式而open的。这个约束很好理解,因为文件执行和文件被写应该需要同步保护,因此内核会保证这种同步。那么内核是如何实现该机制的呢?
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:


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:

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))