ipcdev

ipcdev - простой Linux kernel module с character device /dev/ipcdev. Модуль регистрирует процессы по PID при открытии устройства и позволяет им обмениваться сообщениями через небольшой PID-addressed IPC-протокол.

В репозитории есть:

• ipc.c, msg.c, ipc.h, msg.h - kernel module.
• ipc_protocol.py - общий Python-код протокола.
• server.py - процесс, который отвечает значениями из base.json.
• client.py - процесс, который запрашивает значения у зарегистрированных соседних процессов.
• tests/ - unit/smoke проверки.
• .github/workflows/ci.yml - CI/CD pipeline.

Требования

Для сборки модуля нужны kernel headers для текущего или выбранного ядра. На Ubuntu:

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y build-essential linux-headers-$(uname -r)

Если headers для текущего ядра недоступны, можно указать путь вручную:

make KERNELDIR=/path/to/linux-headers

Сборка

make

Строгая сборка с дополнительными предупреждениями kernel build system:

make W=1

Очистка build-артефактов:

make clean

Тесты

Unit-тесты проверяют Python-протокол без загрузки kernel module:

make test

Smoke-проверка компилирует Python entrypoints, запускает unit-тесты, затем собирает kernel module с W=1 и очищает артефакты:

tests/smoke.sh

Если KERNELDIR не существует, smoke-скрипт пропускает kernel build:

KERNELDIR=/path/to/linux-headers tests/smoke.sh

Запуск вручную

Соберите модуль:

make

Загрузите его:

sudo insmod ipcdev.ko

Проверьте, что устройство создано:

ls -l /dev/ipcdev

Если нужны права для обычного пользователя:

sudo chmod 666 /dev/ipcdev

Запустите сервер в одном терминале:

python3 server.py

Запустите клиент в другом терминале:

python3 client.py

Выгрузка модуля:

sudo rmmod ipcdev

Протокол

Заголовок каждого сообщения:

struct msg_head {
  int msg_id;
  int pid;
} __attribute__((packed));

Команды:

• INIT = 10 - процесс запрашивает список зарегистрированных PID.
• INIT_STATUS = 11 - ответ со snapshot списка PID.
• SEND = 20 - отправка пользовательского payload конкретному PID.

Ограничения драйвера:

• NPIDS = 4 - максимум зарегистрированных процессов.
• MAXNMSG = 16 - максимум сообщений в очереди одного процесса.
• MAXMSGSIZE = 4096 - максимум байт в одном сообщении.

CI/CD

GitHub Actions workflow запускается на push, pull_request и вручную через workflow_dispatch.

Pipeline состоит из двух job:

• Python protocol tests - запускает make test.
• Kernel module build - ставит build dependencies, находит generic kernel headers, собирает модуль через make W=1.

На push и tag v* workflow публикует собранный ipcdev.ko как GitHub Actions artifact. На pull request артефакт не публикуется.

Историческая среда

Первоначально проект собирался на:

Linux vbox 5.15.0-58-generic #64-Ubuntu SMP Thu Jan 5 11:43:13 UTC 2023 x86_64

Текущая сборка также проверена через headers ядра 6.17.0-23-generic.