Реализация мониторинга создания, управления и удаления сегментов разделяемой памяти

Как уже было отмечено, отследить обращения к сегментам разделяемой памяти можно, перехватив системный вызов sys_ipc, который помимо прочих аргумантов принимает параметр call, определяющий какую из системных функций sys_get, sys_shmat, sys_ctl, sys_dt следует вызвать.

Для перехвата выхова sys_ipc, надо сделать следующее:

· В функции init_module() сохранить указатель на оригинальный (исходный) вызов – orig_sys_ipc – и в таблице системных вызовов sys_call_table настроить соответствующий указатель на новый системный вызов.

· Создать функцию, реализующую новый системный вызов – new_sys_ipc.

· В функции cleanup_module() восстанавить оригинальный системный вызов, используя ранее сохраненный указатель.

В созданном обработчике системного вызова, в зависимости от аргумента call, вызывать функции обработки вызовов sys_get, sys_shmat, sys_ctl, sys_dt, которые сохраняют полученные данные в соответствующие структуры данных, затем отображаются в ядро и выводятся в системном файле /var/log/messages.

Компиляция созданного модуля ядра осуществляется с помощью команды

# make

Несмотря на все свои достоинства, утилита make ничего не знает о проекте, поэтому необходимо создать простой текстовый файл, который будет содержать все необходимые инструкции по сборке. Файл с инструкциями по сборке проекта называется Makefile.

В данном случае, когда модуль состоит из одного файла, Makefile имеет вид, представленный на рис.3

Рис.3. Makefile

Загрузка модуля в ядро осуществляется командой

insmod ./<имя модуля>.ko

Выгрузка – командой

rmmod <имя модуля>

Проверить, загружен ли модуль в ядро, можно командой

# lsmod,

которая выдаёт список всех загруженных модулей. lsmod в свою очередь обращается за необходимыми сведениями к файлу /proc/modules.

Пользовательский интерфейс

Пользовательский интерфейс является полностью консольным. Во-первых, потому что при минимуме входных данных нецелесообразно создавать графическое приложение. Во-вторых, концепция ОС Linux предполагает широкое использование возможностей командной строки Shell.

Для того чтобы запустить программу, необходимо выполнить следующую последовательность действий:

· Запустить приложение start.o

· Загрузить модуль ядра

· Запустить тестовую программу (или любое приложение ОС)

· Выгрузить модуль ядра

· Запустить приложение save.o

Тестирующее приложение предоставляет пользователю меню, позволяющее производить выбор действий над сегментом разделяемой памяти (рис.4).

Рис.4. Меню тестирующей программы

Результат отображается на экране и сохраняется в файле. Структура файла отображена на рис.5

Рис.5 Файл Result

Заключение

В результате выполнения данной курсовой работы был изучен механизм межпроцессного взаимодействия (IPC) на основе сегментов разделяемой памяти. Реализован мониторинг системных вызовов, обращающихся к объектам Shared Memory, а именно создания, удаления сегментов разделяемой памяти и обращения к ним в ОС Linux. В результате чего были получены данные о сегментах разделяемой памяти, такие как идентификаторы пользователя и группы владельца, запрашиваемый и реальный размеры сегмента, адрес привязки сегмента в адресном пространстве пользователя и другие.

Список используемой литературы

1) «Linux Programmer’s Guide», Sven Goldt, Sven van der Meer, Skott Burkett, Matt Welsh

2) «The Linux Kernel Module Programming Guide», А Peter Jay Salzman, Michael Burian, Ori Pomerantz

3) «Перехват системных вызовов», статья из журнала «Системный администратор», В. Мешков

4) «Современные операционные системы» , Э. Таненбаум