ファイルシステムに関連するすべてのシステムコールをインターセプトし、代わりに独自のコードを実行することに興味があります。たとえば、creat、write、close、lseek、getcwdなどの呼び出し。私の目標は、生成されたプログラムから呼び出しプロセスによって管理されるメモリ内ファイルシステムへのすべてのファイルI/Oをキャプチャするexecveのような関数を作成することです。このようにして、呼び出し側プログラムはファイルシステムのオーバーヘッドなしで出力を検査できます。
私のユースケースは、APIやライブラリを持たない大規模な数値シミュレーションプログラムを使用しています。これらのプログラムは、入力ファイルと出力ファイルを介してのみ通信します。これらのファイルが大きい場合、I/Oを実行するためだけにランタイムの大部分を占める可能性があります。一部のコンピューターでは、スーパーユーザーのアクセス許可があれば、RAMに存在するファイルシステム（Linuxのtmpfsなど）をセットアップできますが、スーパーユーザーのアクセス許可がない場合、または特定の方法で構成されたマシンでは、これは不可能です。 。
LD_PRELOADを使用すると、libcの関数の代わりにカスタムコードを呼び出すことができることを理解しています。ただし、これは動的にリンクされたプログラムに対してのみ機能し、呼び出し元のプログラム（メモリ内のファイルシステムをホストしたい）と呼び出し先の間でIPCをどのように実行するかという質問には答えません。このアプローチの問題は、IPCを最適に実行する方法です。パイプ、UNIXドメインソケット、またはいくつかの共有メモリを使用する必要がありますか？
また、システムコールを傍受する方法としてptraceを見てきました。これはうまくいくようですが、このアプローチについて2つの質問があります。まず、実際のシステムコールが発生しないようにするにはどうすればよいですか（いくつかの例で見たように、システムコールの引数を変更するだけではありません）。第二に、ptraceは、呼び出し先のメモリ空間の高性能な読み取りを可能にしますか？