copy_to_user 与 memcpy

Question

我一直被告知(在书籍和教程中)在将数据从内核空间复制到用户空间时，我们应该使用 copy_to_user() 并且使用 memcpy() 会给系统带来问题。最近我错误地使用了 memcpy()，它工作得很好，没有任何问题。 为什么我们应该使用 copy_to_user 而不是 memcpy()

我的测试代码(内核模块)是这样的:

static ssize_t test_read(struct file *file, char __user * buf,
             size_t len, loff_t * offset)
{
    char ani[100];

    if (!*offset) {
        memset(ani, 'A', 100);
        if (memcpy(buf, ani, 100))
            return -EFAULT;
        *offset = 100;
        return *offset;
    }

    return 0;
}

struct file_operations test_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .read = test_read,
};

static int __init my_module_init(void)
{
    struct proc_dir_entry *entry;

    printk("We are testing now!!\n");
    entry = create_proc_entry("test", S_IFREG | S_IRUGO, NULL);
    if (!entry)
        printk("Failed to creats proc entry test\n");

    entry->proc_fops = &test_fops;
    return 0;
}
module_init(my_module_init);

从用户空间应用程序，我正在读取我的 /proc 条目，一切正常。

查看 copy_to_user() 的源代码表明它也是简单的 memcpy()，我们只是尝试使用 access_ok 检查指针是否有效并执行 memcpy。

所以我的理解目前是，如果我们确定我们正在传递的指针，则始终可以使用 memcpy() 代替 copy_to_user。

如果我的理解不正确，请纠正我，而且，任何 copy_to_user 有效且 memcpy() 失败的示例都将非常有用。谢谢。

Answer 1

这有几个原因。

首先，安全。因为内核可以写入它想要的任何地址，如果您只使用您获得的用户空间地址并使用 memcpy，攻击者可以写入另一个进程的页面，这是一个巨大的安全问题。 copy_to_user 检查目标页面是否可由当前进程写入。

还有一些架构注意事项。例如，在 x86 上，目标页面必须固定在内存中。在某些体系结构上，您可能需要特殊说明。等等。 Linux 内核的便携性目标需要这种抽象。