如何在Linux上创建自定义文件描述符

Question

如何在Linux上创建自定义文件描述符

clinuxfilefile-descriptor

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我想创建一个文件，它的描述符具有一些可自定义的行为。特别地，我想创建一个文件描述符，当写入时，会在每行前缀上进程名称和pid（也许还有时间），但我可以想象它还可以用于其他事情。

我不想改变写入程序 - 首先，我希望它能适用于系统上的所有程序，甚至是shell/perl等脚本，而且如果不改变所有源代码，这将是不切实际甚至是不可能的。

请注意，在这种情况下，管道是不适用的，因为当写入进程fork()时，新创建的子进程共享fd，并且通过管道的读取端无法与其父进程区分开来。

虽然有一些方法可以解决这个问题，但我认为它们相当笨拙：

创建一个内核模块来创建这样的fds。例如，您可以打开一些/dev/customfd，然后指示模块执行一些转换等或将数据发送到用户空间或套接字等。
使用LD_PRELOAD覆盖fd操作函数并对“特殊”fd执行此类操作。

但是，这两种方法都相当费力，所以我想知道是否有更好的方法或任何基础设施（如现成的库）可以提供帮助。

我希望找到一种不涉及内核更改的解决方案，但如果必要，我也可以接受它们。

只是一个想法：FUSE是否是一个答案？

- jpalecek

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Jorge Niedbalski R. · Accepted Answer

您有很多选择，正如您所提到的使用LD_PRELOAD包装write() / read()函数是一个不错的方法。

我建议您使用Unix ptrace（2）捕获所需的系统调用并将参数传递给自己的函数。

例如：

#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;
}