第1篇：LSM 框架与 Hook 调用链 — 从宏到静态调用¶
源码：
security/security.c| 头文件：include/linux/lsm_hook_defs.hinclude/linux/lsm_hooks.h
系列目录：Linux 安全子系统 内核源码深度解析
1. LSM 的核心理念¶
Linux 内核中对每类关键操作（打开文件、发送信号、挂载文件系统）都有一个 Hook 点。LSM 框架在 Hook 点调用注册的模块，任何模块返回非零 → 操作被拒绝。
VFS: do_open → may_open()
↓
security_file_permission(file, MAY_READ) ← LSM hook
↓
call_int_hook(file_permission, 0, file, MAY_READ)
↓
┌────┴────┬─────────┬──────────┐
│ SELinux │AppArmor │ Landlock │ ← 依次调用，任何一个可返回 -EPERM
└─────────┴─────────┴──────────┘
2. LSM_HOOK 宏 — 一行定义一个钩子¶
// include/linux/lsm_hook_defs.h — 共 277 个 hook（lines 29-478）
LSM_HOOK(int, 0, capable, const struct cred *cred,
struct user_namespace *ns, int cap, unsigned int opts)
LSM_HOOK(int, 0, file_permission, struct file *file, int mask)
LSM_HOOK(int, 0, inode_permission, struct inode *inode, int mask)
LSM_HOOK(int, 0, bprm_creds_for_exec, struct linux_binprm *bprm)
LSM_HOOK(int, 0, ptrace_access_check, struct task_struct *child,
unsigned int mode)
LSM_HOOK(int, 0, socket_create, int family, int type, int protocol, int kern)
LSM_HOOK(int, 0, bdev_alloc_security, struct block_device *bdev)
第一个 hook (lsm_hook_defs.h:29)：binder_set_context_mgr
最后一个 hook (lsm_hook_defs.h:477-478)：bdev_setintegrity
总计：277 个 hook
参数含义：
- int：返回类型（绝大部分是 int，返回 0=允许，负值=拒绝）
- 0：默认返回值（如果没有模块注册，各 hook 返回 0=允许）
- XXX：hook 名称
- 其余：hook 的参数列表
3. 宏展开——生成三层代码结构¶
LSM_HOOK 在 security/security.c 中被 #include 了 三次，每次都在不同的宏定义下展开，生成三个不同的代码块。
3.1 展开一：static call 静态跳转¶
// security/security.c:107-126
#define DEFINE_LSM_STATIC_CALL(NUM, NAME, RET, ...) \
DEFINE_STATIC_CALL_NULL(LSM_STATIC_CALL(NAME, NUM), \
*((RET(*)(__VA_ARGS__))NULL)); \
static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(SECURITY_HOOK_ACTIVE_KEY(NAME, NUM));
#define LSM_HOOK(RET, DEFAULT, NAME, ...) \
LSM_DEFINE_UNROLL(DEFINE_LSM_STATIC_CALL, NAME, RET, __VA_ARGS__)
#include <linux/lsm_hook_defs.h>
#undef LSM_HOOK
生成 277 个 DEFINE_STATIC_CALL_NULL + 277 个 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE。每个 hook 有 MAX_LSM_COUNT 个槽位（每个注册的模块占用一个槽）。
重要：LSM_DEFINE_UNROLL 对每个 hook 生成 MAX_LSM_COUNT 次 DEFINE_STATIC_CALL 调用（每个加载的模块一个）。这是单模块下的零间接跳转优化——直接通过 arch_static_call 跳转到模块的回调。
3.2 展开二：static call 表快照¶
// security/security.c:139-154
struct lsm_static_calls_table
static_calls_table __ro_after_init = {
#define INIT_LSM_STATIC_CALL(NUM, NAME) \
(struct lsm_static_call) { \
.key = &STATIC_CALL_KEY(LSM_STATIC_CALL(NAME, NUM)), \
.trampoline = LSM_HOOK_TRAMP(NAME, NUM), \
.active = &SECURITY_HOOK_ACTIVE_KEY(NAME, NUM), \
},
#define LSM_HOOK(RET, DEFAULT, NAME, ...) \
.NAME = { \
LSM_DEFINE_UNROLL(INIT_LSM_STATIC_CALL, NAME) \
},
#include <linux/lsm_hook_defs.h>
#undef LSM_HOOK
};
生成一个 struct lsm_static_calls_table 结构体，每个 hook name 是一个 struct lsm_static_call[MAX_LSM_COUNT] 数组。这个表在模块注册时由 security_add_hooks 更新跳转目标。
3.3 展开三：security_xxx() 包装函数¶
// security/security.c:447-455
#define LSM_RET_DEFAULT(NAME) (NAME##_default)
#define DECLARE_LSM_RET_DEFAULT_void(DEFAULT, NAME)
#define DECLARE_LSM_RET_DEFAULT_int(DEFAULT, NAME) \
static const int __maybe_unused LSM_RET_DEFAULT(NAME) = (DEFAULT);
#define LSM_HOOK(RET, DEFAULT, NAME, ...) \
DECLARE_LSM_RET_DEFAULT_##RET(DEFAULT, NAME)
#include <linux/lsm_hook_defs.h>
#undef LSM_HOOK
这里只声明了默认返回值常量。实际的 security_xxx() 函数由 lsm_hook_defs.h 在调用点（security.c 主文件底部）使用 call_int_hook 或 call_void_hook 包装。
4. call_int_hook 和 call_void_hook — 静态调用引擎¶
// security/security.c:466-496
#define __CALL_STATIC_INT(NUM, R, HOOK, LABEL, ...) \
do { \
if (static_branch_unlikely(&SECURITY_HOOK_ACTIVE_KEY(HOOK, NUM))) { \
R = static_call(LSM_STATIC_CALL(HOOK, NUM))(__VA_ARGS__); \
if (R != LSM_RET_DEFAULT(HOOK)) \
goto LABEL; \
} \
} while (0);
#define call_int_hook(HOOK, ...) \
({ \
__label__ OUT; \
int RC = LSM_RET_DEFAULT(HOOK); \
LSM_LOOP_UNROLL(__CALL_STATIC_INT, RC, HOOK, OUT, __VA_ARGS__); \
OUT: \
RC; \
})
工作原理：
1. static_branch_unlikely 检查这个模块是否激活
2. 如果激活 → static_call 直接跳转到模块的回调（零开销间接跳转）
3. LSM_LOOP_UNROLL 展开 MAX_LSM_COUNT 次——轮询所有模块
4. 任何模块返回非默认值 → goto OUT 立即返回
单模块优化：只有一个模块注册时，static_call 就是直接跳转，没有 hlist 遍历的开销。
5. security_add_hooks — 模块注册¶
// security/lsm_init.c:369-380
void __init security_add_hooks(struct security_hook_list *hooks, int count,
const struct lsm_id *lsmid)
{
int i;
for (i = 0; i < count; i++) {
hooks[i].lsmid = lsmid;
if (lsm_static_call_init(&hooks[i]))
panic("exhausted LSM callback slots with LSM %s\n",
lsmid->name);
}
}
每个 hook 的注册通过 lsm_static_call_init 更新 static_call 表：
- 找到该 hook 在 static_calls_table 中的槽位
- 设置 static_call_update 指向模块的回调
- 设置 static_key 使 call_int_hook 中的 static_branch_unlikely 为真
6. struct lsm_info — 模块声明¶
// include/linux/lsm_hooks.h:171-185
struct lsm_info {
const struct lsm_id *id; // 模块名 + 唯一 ID
enum lsm_order order; // LSM_ORDER_FIRST / LSM_ORDER_LAST
unsigned long flags; // LSM_FLAG_EXCLUSIVE / LSM_FLAG_LEGACY_MAJOR / ...
struct lsm_blob_sizes *blobs; // 每个对象分配的 blob 大小
int *enabled; // 指向模块的"启用"变量
int (*init)(void); // ★ 初始化回调
};
// include/linux/lsm_hooks.h:137-141
#define LSM_HOOK_INIT(NAME, HOOK) \
{ \
.scalls = static_calls_table.NAME, \
.hook = { .NAME = HOOK } \
}
模块的 hooks 数组使用 LSM_HOOK_INIT 宏定义，.scalls 指向该 hook 在 static_calls_table 中的槽位数组。
7. LSM hook 在全局调用链中的位置¶
用户态: open("/etc/shadow", O_RDONLY)
→ do_sys_open → do_file_open → path_openat
→ may_open(inode, MAY_READ, ...)
→ security_inode_permission(inode, MAY_READ) ← ★ LSM hook
→ call_int_hook(inode_permission, ...)
→ LSM_LOOP_UNROLL: 依次 static_call 每个模块
→ selinux_inode_permission(inode, mask) Slot 0
→ check SELinux policy (type enforcement)
→ apparmor_inode_permission(inode, mask) Slot 1
→ check AppArmor profile (path-based)
→ bpf_lsm_run(...) Slot 2
→ BPF program decides
→ 如果有任何一个返回非默认值 → goto OUT → 返回
8. 总结¶
| 组件 | 关键位置 | 大小/数量 | 作用 |
|---|---|---|---|
| LSM_HOOK 宏 | lsm_hook_defs.h:29-478 |
277 个 | 统一定义所有 hook |
| static call 生成 | security.c:107-126 |
277×MAX_LSM_COUNT | 零开销跳转 |
| call_int_hook | security.c:488-496 |
— | 轮询所有模块的回调 |
| security_add_hooks | lsm_init.c:369-380 |
— | 注册到 static_call 表 |
| LSM_HOOK_INIT | lsm_hooks.h:137-141 |
— | 模块 hook 数组的声明宏 |
下一篇文章¶
→ 第2篇：LSM 模块化与初始化 — DEFINE_LSM、lsm_order_append、ordered_lsm_init