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

        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。

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:

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:

if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
    put_write_access(inode);

put_write_access 代码很简单:

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: