Linux 设备驱动程序：将字符串从内核复制到用户空间

Question

我有一个这样的结构：

typedef struct
{
    char* BUFFER;
    int Size;
}DataTransfer;

在我的 IOCTL 函数中，我尝试填充结构并传递给用户空间：

case CHAR_DRIVER_IOCQREAD:
    printk(KERN_INFO "In CHAR_DRIVER_IOCQREAD");
    dataTransfer.BUFFER = kmalloc(strlen_user("Hello") +1, GFP_KERNEL);
    dataTransfer.Size = strlen_user("Hello") +1;
    error_count = copy_to_user((DataTransfer*) arg, &dataTransfer, sizeof(dataTransfer) );

在用户空间中，我尝试这样接收结构：

DataTransfer dataTransfer;
if(ioctl(fd, CHAR_DRIVER_IOCQREAD, &dataTransfer) < 0)
{
    perror("ERROR in ioctl CHAR_DRIVER_IOCQREAD");
}
else
{
    printf("Kernel returned size %d \n", dataTransfer.Size);
    printf("Kernel returned string %s \n", dataTransfer.BUFFER);
}

这样做的正确方法是什么？

Answer 1

这里有几个问题。首先，您将结构复制到用户空间，而不是它指向的字符串。该结构将指向您分配的用户空间无法访问的内核内存。其次，您正在分配内核内存，但实际上并未在其中放置任何内容。

这样做的一种方法是让用户空间为 IOCtl 分配内存以将字符串写入其中，然后将像 DataTransfer 这样的结构传递给 IOCtl，描述它分配的内存。内核将使用 copy_from_user 从用户内存中读取结构，然后，如果分配的缓冲区足够大以容纳字符串，则在结构内部传递给它的地址上使用 copy_to_user 将其写入那里。

例如（内核端，仅草图）：

case CHAR_DRIVER_IOCQREAD:
    DataTransfer dataTransfer;
    if (copy_from_user(&dataTransfer, arg, sizeof(dataTransfer)))
        return -EFAULT;
    if (dataTransfer.Size < strlen(myString) + 1)
        return -ENOMEM;
    if (copy_to_user(dataTransfer.BUFFER, myString, strlen(myString) + 1))
        return -EFAULT;