process_vm_readv(2) - wariua/manpages-ko GitHub Wiki

process_vm_readv, process_vm_writev - 프로세스 주소 공간들 간에 데이터 전송하기

#include <sys/uio.h>

ssize_t process_vm_readv(pid_t pid,
                         const struct iovec *local_iov,
                         unsigned long liovcnt,
                         const struct iovec *remote_iov,
                         unsigned long riovcnt,
                         unsigned long flags);

ssize_t process_vm_writev(pid_t pid,
                          const struct iovec *local_iov,
                          unsigned long liovcnt,
                          const struct iovec *remote_iov,
                          unsigned long riovcnt,
                          unsigned long flags);

glibc 기능 확인 매크로 요건 (feature_test_macros(7) 참고):

process_vm_readv(), process_vm_writev():

_GNU_SOURCE

이 시스템 호출들은 호출 프로세스("지역 프로세스")와 pid로 나타낸 프로세스("원격 프로세스")의 주소 공간들 사이에서 데이터를 전송한다. 데이터가 커널을 거치지 않고 두 프로세스 주소 공간 간에 직접 이동한다.

process_vm_readv() 시스템 호출은 원격 프로세스에서 지역 프로세스로 데이터를 전송한다. 전송할 데이터를 remote_iov와 riovcnt로 나타낸다. remote_iov는 프로세스 pid 내 주소 범위를 기술하는 배열에 대한 포인터이고 riovcnt는 remote_iov의 항목 개수를 나타낸다. 그 데이터가 local_iov와 liovcnt로 나타낸 위치로 전송된다. local_iov는 호출 프로세스 내 주소 범위를 기술하는 배열에 대한 포인터이고 liovcnt는 local_iov의 항목 개수를 나타낸다.

process_vm_writev() 시스템 호출은 process_vm_readv()의 반대이다. 즉, 지역 프로세스에서 원격 프로세스로 데이터를 전송한다. 전송 방향을 제외하고 인자 liovcnt, local_iov, riovcnt, remote_iov의 의미는 process_vm_readv()에서와 같다.

local_iov와 remote_iov 인자는 iovec 구조체 배열을 가리킨다. 이 구조체는 <sys/uio.h>에 다음과 같이 정의되어 있다.

struct iovec {
    void  *iov_base;    /* 시작 주소 */
    size_t iov_len;     /* 옮길 바이트 수 */
};

배열 순서대로 버퍼들을 처리한다. 즉 process_vm_readv()에서 local_iov[0]를 완전히 채운 다음 local_iov[1]로 진행하는 식이다. 또한 remote_iov[0]를 완전히 읽은 다음 remote_iov[1]로 진행한다.

마찬가지로 process_vm_writev()에서는 local_iov[0]의 내용을 모두 쓴 다음 local_iov[1]로 진행하고 remote_iov[0]를 완전히 채운 다음 remote_iov[1]로 진행한다.

remote_iov[i].iov_len과 local_iov[i].iov_len의 길이 값이 같을 필요가 없다. 즉, 지역 버퍼 한 개를 원격 버퍼 여러 개로 쪼개거나 그 반대로 하는 것이 가능하다.

flags 인자는 현재 사용하지 않으며 0으로 설정해야 한다.

liovcnt 및 riovcnt 인자에 지정한 값은 IOV_MAX 이하여야 한다. (IOV_MAX는 <limits.h>에 정의되어 있거나 sysconf(_SC_IOV_MAX) 호출로 얻을 수 있다.)

전송을 하기 전에 개수 인자들과 local_iov를 확인한다. 개수가 너무 크거나, local_iov가 유효하지 않거나, 그 주소가 지역 프로세스에서 접근 불가능한 영역을 가리키는 경우 어떤 벡터도 처리하지 않고 즉시 오류를 반환한다.

하지만 이 시스템 호출들은 읽기/쓰기를 하기 직전까지 원격 프로세스의 메모리 영역을 확인하지 않는다. 따라서 remote_iov의 한 항목이 원격 프로세스에서 유효하지 않은 메모리 영역을 가리키는 경우 불완전 읽기/쓰기가 일어날 수도 있다. (RETURN VALUE 참고.) 그 지점 이후로는 읽기/쓰기를 더 시도하지 않는다. 길이를 모르는 (널 종료 C 문자열 같은) 데이터를 원격 프로세스로부터 읽으려 할 때 이를 고려하여 원격 iovec 항목 하나가 메모리 페이지(보통 4 KiB) 여러 개에 걸치지 않게 하는 게 좋다. (그 원격 읽기를 remote_iov 항목 두 개로 쪼개고 local_iov 한 개에 쓰는 것으로 합쳐지게 하면 된다. 첫 번째 읽기 항목이 페이지 경계까지 가고 두 번째가 다음 페이지 경계에서 시작하는 것이다.)

다른 프로세스에 읽거나 쓰는 권한은 ptrace 접근 모드 PTRACE_MODE_ATTACH_REALCREDS 검사로 결정된다. ptrace(2) 참고.

성공 시 process_vm_readv()는 읽은 바이트 수를 반환하고 process_vm_writev()는 쓴 바이트 수를 반환한다. 불완전 읽기/쓰기가 일어난 경우 반환 값이 요청한 바이트 총수보다 작을 수 있다. (불완전 전송은 iovec 항목 단위로 이뤄진다. 이 시스템 호출들은 iovec 항목 하나를 쪼개는 불완전 전송을 수행하지 않는다.) 호출자는 반환 값을 확인해서 불완전 읽기/쓰기가 일어났는지 여부를 알아보는 게 좋다.

오류 시 -1을 반환하며 errno를 적절히 설정한다.

EFAULT

local_iov가 나타내는 메모리가 호출자의 접근 가능 메모리 공간 밖에 있다.

EFAULT

remote_iov가 나타내는 메모리가 프로세스 pid의 접근 가능 메모리 공간 밖에 있다.

EINVAL

local_iov나 remote_iov의 iov_len 값들의 합이 ssize_t 값 범위를 넘어간다.

EINVAL

flags가 0이 아니다.

EINVAL

liovcnt나 riovcnt가 너무 크다.

ENOMEM

iovec 구조체의 내부 사본을 위한 메모리를 할당하지 못했다.

EPERM

호출자가 프로세스 pid의 주소 공간에 접근할 권한을 가지고 있지 않다.

ESRCH

ID가 pid인 프로세스가 존재하지 않는다.

리눅스 3.2에서 이 시스템 호출들이 추가되었다. glibc 버전 2.15부터 지원을 제공한다.

이 시스템 호출들은 비표준 리눅스 확장이다.

process_vm_readv()와 process_vm_writev()가 수행하는 데이터 전송은 어떤 식으로도 원자성이 보장되지 않는다.

이 시스템 호출들은 한 번의 복사 동작으로 메시지를 교환할 수 있게 하여 빠른 메시지 전달을 가능케 하도록 설계되었다. (예를 들어 공유 메모리나 파이프를 사용한다면 두 번의 복사가 필요할 것이다.)

다음 코드 샘플이 process_vm_readv() 사용 방식을 보여 준다. PID가 10인 프로세스로부터 주소 0x10000에 있는 20바이트를 읽어서 처음 10바이트를 buf1에 쓰고 두 번째 10바이트를 buf2에 쓴다.

#include <sys/uio.h>

int
main(void)
{
    struct iovec local[2];
    struct iovec remote[1];
    char buf1[10];
    char buf2[10];
    ssize_t nread;
    pid_t pid = 10;            /* 원격 프로세스의 PID */

    local[0].iov_base = buf1;
    local[0].iov_len = 10;
    local[1].iov_base = buf2;
    local[1].iov_len = 10;
    remote[0].iov_base = (void *) 0x10000;
    remote[0].iov_len = 20;

    nread = process_vm_readv(pid, local, 2, remote, 1, 0);
    if (nread != 20)
        return 1;
    else
        return 0;
}

readv(2), writev(2)

2017-09-15