KasperskyOS Community Edition 1.2

Создание VFS-бэкенда

В этом примере показано, как создать и использовать собственный VFS-бэкенд.

Процесс Client использует файловые системы fat32 и ext4. Процесс VfsFirst обеспечивает работу с файловой системой fat32, а процесс VfsSecond дает возможность работать с файловой системой ext4. Через переменные окружения программ, исполняющихся в контекстах процессов Client, VfsFirst и VfsSecond, заданы VFS-бэкенды, которые обеспечивают обработку IPC-запросов процесса Client процессом VfsFirst или VfsSecond в зависимости от того, какую файловую систему использует процесс Client. В результате этого IPC-запросы процесса Client, связанные с использованием файловой системы fat32, обрабатываются процессом VfsFirst, а IPC-запросы процесса Client, связанные с использованием файловой системы ext4, обрабатываются процессом VfsSecond (см. рис. ниже).

На стороне процесса VfsFirst файловая система fat32 монтируется в директорию /mnt1. На стороне процесса VfsSecond файловая система ext4 монтируется в директорию /mnt2. Пользовательский VFS-бэкенд custom_client, используемый на стороне процесса Client, позволяет отправлять IPC-запросы по IPC-каналу VFS1 или VFS2 в зависимости от того, начинается ли путь к файлу с /mnt1 или нет. При этом пользовательский VFS-бэкенд использует в качестве посредника стандартный VFS-бэкенд client.

Схема взаимодействия процессов

Исходный код VFS-бэкенда

Этот файл реализации содержит исходный код VFS-бэкенда custom_client, использующего стандартные VFS-бэкенды client:

backend.c

#include <vfs/vfs.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <platform/compiler.h> #include <pthread.h> #include <errno.h> #include <string.h> #include <getopt.h> #include <assert.h> /* Код управления файловыми дескрипторами */ #define MAX_FDS 50 struct entry { Handle handle; bool is_vfat; }; struct fd_array { struct entry entries[MAX_FDS]; int pos; pthread_rwlock_t lock; }; struct fd_array fds = { .pos = 0, .lock = PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER }; int insert_entry(Handle fd, bool is_vfat) { pthread_rwlock_wrlock(&fds.lock); if (fds.pos == MAX_FDS) { pthread_rwlock_unlock(&fds.lock); return -1; } fds.entries[fds.pos].handle = fd; fds.entries[fds.pos].is_vfat = is_vfat; fds.pos++; pthread_rwlock_unlock(&fds.lock); return 0; } struct entry *find_entry(Handle fd) { pthread_rwlock_rdlock(&fds.lock); for (int i = 0; i < fds.pos; i++) { if (fds.entries[i].handle == fd) { pthread_rwlock_unlock(&fds.lock); return &fds.entries[i]; } } pthread_rwlock_unlock(&fds.lock); return NULL; } /* Структура пользовательского VFS-бэкенда */ struct context { struct vfs wrapper; pthread_rwlock_t lock; struct vfs *vfs_vfat; struct vfs *vfs_ext4; }; struct context ctx = { .wrapper = { .dtor = _vfs_backend_dtor, .disconnect_all_clients = _disconnect_all_clients, .getstdin = _getstdin, .getstdout = _getstdout, .getstderr = _getstderr, .open = _open, .read = _read, .write = _write, .close = _close, } }; /* Реализация методов пользовательского VFS-бэкенда */ static bool is_vfs_vfat_path(const char *path) { char vfat_path[5] = "/mnt1"; if (memcmp(vfat_path, path, sizeof(vfat_path)) != 0) return false; return true; } static void _vfs_backend_dtor(struct vfs *vfs) { ctx.vfs_vfat->dtor(ctx.vfs_vfat); ctx.vfs_ext4->dtor(ctx.vfs_ext4); } static void _disconnect_all_clients(struct vfs *self, int *error) { (void)self; (void)error; ctx.vfs_vfat->disconnect_all_clients(ctx.vfs_vfat, error); ctx.vfs_ext4->disconnect_all_clients(ctx.vfs_ext4, error); } static Handle _getstdin(struct vfs *self, int *error) { (void)self; Handle handle = ctx.vfs_vfat->getstdin(ctx.vfs_vfat, error); if (handle != INVALID_HANDLE) { if (insert_entry(handle, true)) { *error = ENOMEM; return INVALID_HANDLE; } } return handle; } static Handle _getstdout(struct vfs *self, int *error) { (void)self; Handle handle = ctx.vfs_vfat->getstdout(ctx.vfs_vfat, error); if (handle != INVALID_HANDLE) { if (insert_entry(handle, true)) { *error = ENOMEM; return INVALID_HANDLE; } } return handle; } static Handle _getstderr(struct vfs *self, int *error) { (void)self; Handle handle = ctx.vfs_vfat->getstderr(ctx.vfs_vfat, error); if (handle != INVALID_HANDLE) { if (insert_entry(handle, true)) { *error = ENOMEM; return INVALID_HANDLE; } } return handle; } static Handle _open(struct vfs *self, const char *path, int oflag, mode_t mode, int *error) { (void)self; Handle handle; bool is_vfat = false; if (is_vfs_vfat_path(path)) { handle = ctx.vfs_vfat->open(ctx.vfs_vfat, path, oflag, mode, error); is_vfat = true; } else handle = ctx.vfs_ext4->open(ctx.vfs_ext4, path, oflag, mode, error); if (handle == INVALID_HANDLE) return INVALID_HANDLE; if (insert_entry(handle, is_vfat)) { if (is_vfat) ctx.vfs_vfat->close(ctx.vfs_vfat, handle, error); *error = ENOMEM; return INVALID_HANDLE; } return handle; } static ssize_t _read(struct vfs *self, Handle fd, void *buf, size_t count, bool *nodata, int *error) { (void)self; struct entry *found_entry = find_entry(fd); if (found_entry != NULL && found_entry->is_vfat) return ctx.vfs_vfat->read(ctx.vfs_vfat, fd, buf, count, nodata, error); return ctx.vfs_ext4->read(ctx.vfs_ext4, fd, buf, count, nodata, error); } static ssize_t _write(struct vfs *self, Handle fd, const void *buf, size_t count, int *error) { (void)self; struct entry *found_entry = find_entry(fd); if (found_entry != NULL && found_entry->is_vfat) return ctx.vfs_vfat->write(ctx.vfs_vfat, fd, buf, count, error); return ctx.vfs_ext4->write(ctx.vfs_ext4, fd, buf, count, error); } static int _close(struct vfs *self, Handle fd, int *error) { (void)self; struct entry *found_entry = find_entry(fd); if (found_entry != NULL && found_entry->is_vfat) return ctx.vfs_vfat->close(ctx.vfs_vfat, fd, error); return ctx.vfs_ext4->close(ctx.vfs_ext4, fd, error); } /* Конструктор пользовательского VFS-бэкенда. ctx.vfs_vfat и ctx.vfs_ext4 инициализируются * как стандартные бэкенды с именем "client". */ static struct vfs *_vfs_backend_create(Handle client_id, const char *config, int *error) { (void)config; ctx.vfs_vfat = _vfs_init("client", client_id, "VFS1", error); assert(ctx.vfs_vfat != NULL && "Can't initialize client backend!"); assert(ctx.vfs_vfat->dtor != NULL && "VFS FS backend has not set the destructor!"); ctx.vfs_ext4 = _vfs_init("client", client_id, "VFS2", error); assert(ctx.vfs_ext4 != NULL && "Can't initialize client backend!"); assert(ctx.vfs_ext4->dtor != NULL && "VFS FS backend has not set the destructor!"); return &ctx.wrapper; } /* Регистрация пользовательского VFS-бэкенда под именем custom_client */ static void _vfs_backend(create_vfs_backend_t *ctor, const char **name) { *ctor = &_vfs_backend_create; *name = "custom_client"; } REGISTER_VFS_BACKEND(_vfs_backend)

Компоновка программы Client

Создание статической библиотеки VFS-бэкенда:

CMakeLists.txt

... add_library (backend_client STATIC "src/backend.c") ...

Компоновка программы Client со статической библиотеки VFS-бэкенда:

CMakeLists.txt

... add_dependencies (Client vfs_backend_client backend_client) target_link_libraries (Client pthread ${vfs_CLIENT_LIB} "-Wl,--whole-archive" backend_client "-Wl,--no-whole-archive" backend_client ) ...

Установка параметров запуска и переменных окружения программ

Init-описание примера:

init.yaml

entities: - name: vfs_backend.Client connections: - target: vfs_backend.VfsFirst id: VFS1 - target: vfs_backend.VfsSecond id: VFS2 env: _VFS_FILESYSTEM_BACKEND: custom_client:VFS1,VFS2 - name: vfs_backend.VfsFirst args: - -l - ahci0 /mnt1 fat32 0 env: _VFS_FILESYSTEM_BACKEND: server:VFS1 - name: vfs_backend.VfsSecond - -l - ahci1 /mnt2 ext4 0 env: _VFS_FILESYSTEM_BACKEND: server:VFS2