通过内核模块替换write系统调用按键输入及终端崩溃问题问询

崩溃原因 #

你的代码核心错误是混淆了write系统调用的参数含义：
x86_64架构下系统调用的参数通过寄存器传递，write的原型为ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count)，对应寄存器规则是：

• rdi：第一个参数，文件描述符fd
• rsi：第二个参数，用户态缓冲区的内存指针
• rdx：第三个参数，写入长度

你直接将regs->si（也就是rsi寄存器的值）赋值为0x62（字符'b'的ASCII值），等于强制让write系统调用从地址为0x62的非法低地址读取数据，直接触发内存访问错误，导致关联的终端进程崩溃。同时你直接解引用用户态指针buf[0]也存在风险，如果用户态传入非法指针，会直接触发内核oops。

正确实现思路 #

要在hook的write系统调用中修改写入内容，需遵循内核态访问用户态内存的安全规则，不要直接修改指针本身，而是修改指针指向的缓冲区内容，或者使用内核临时缓冲区中转：

1. 先安全校验并读取用户态缓冲区的内容，禁止直接解引用用户态指针
2. 确认需要替换内容后，安全写入修改后的值到用户态缓冲区，或者使用内核临时缓冲区中转后调用原write逻辑

修正后示例代码 #

unsigned long hacked_write_test(struct pt_regs *regs) {
    int r;
    unsigned int fd = regs->di;
    char __user *buf = (char __user *)regs->si;
    char tmp;

    // 仅处理标准输出等目标fd，可优化为判断fd对应是否为tty设备，兼容性更好
    if (fd == 1 || fd == 2 || fd == 3) {
        // 安全读取用户态buf的第一个字符，访问失败直接跳过修改
        if (get_user(tmp, buf) == 0) {
            if (tmp == 0x61) {
                printk("in write: A received");
                // 安全将修改后的字符写回用户态缓冲区
                put_user(0x62, buf);
            }
        }
    }

    r = original_write(regs);
    return r;
}

注意事项 #

• 上述实现会直接修改用户态传入的缓冲区内容，如果业务不允许修改原用户态内存，可以在内核栈申请临时缓冲区，拷贝全部写入内容修改后，调整rsi寄存器指向临时缓冲区，同时调用set_fs(KERNEL_DS)（仅旧内核可用，5.10+内核已废弃该接口）让write可以读取内核态地址，调用完成后恢复原fs值即可
• 直接hook系统调用的兼容性较差，更推荐hook tty层的receive_buf或write回调实现按键替换，稳定性更高

内容的提问来源于stack exchange，提问作者tarun14110