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Linux內(nèi)核中讀寫文件數(shù)據(jù)的方法 時(shí)間：2015-06-28 00:00:00 來源：IT貓撲網(wǎng) 作者：網(wǎng)管聯(lián)盟 我要評(píng)論(0)

　　有時(shí)候需要在Linux kernel－－大多是在需要調(diào)試的驅(qū)動(dòng)程序－－中讀寫文件數(shù)據(jù)。在kernel中操作文件沒有標(biāo)準(zhǔn)庫可用，需要利用kernel的一些函數(shù)，這些函數(shù)主要有： filp_open() filp_close(), vfs_read() vfs_write()，set_fs()，get_fs()等，這些函數(shù)在linux/fs.h和asm/uaccess.h頭文件中聲明。下面介紹主要步驟

　　1. 打開文件

　　filp_open()在kernel中可以打開文件，其原形如下：

　　strcut file* filp_open(const char* filename, int open_mode, int mode);

　　該函數(shù)返回strcut file*結(jié)構(gòu)指針，供后繼函數(shù)操作使用，該返回值用IS＿ERR（）來檢驗(yàn)其有效性。

　　參數(shù)說明

　　filename：表明要打開或創(chuàng)建文件的名稱（包括路徑部分）。在內(nèi)核中打開的文件時(shí)需要注意打開的時(shí)機(jī)，很容易出現(xiàn)需要打開文件的驅(qū)動(dòng)很早就加載并打開文件，但需要打開的文件所在設(shè)備還不有掛載到文件系統(tǒng)中，而導(dǎo)致打開失敗。

　　open_mode：文件的打開方式，其取值與標(biāo)準(zhǔn)庫中的open相應(yīng)參數(shù)類似，可以取O_CREAT,O_RDWR,O_RDONLY等。

　　mode：? 創(chuàng)建文件時(shí)使用，設(shè)置創(chuàng)建文件的讀寫權(quán)限，其它情況可以匆略設(shè)為0

　　2. 讀寫文件

　　kernel中文件的讀寫操作可以使用vfs_read()和vfs_write，在使用這兩個(gè)函數(shù)前需要說明一下get_fs()和 set_fs()這兩個(gè)函數(shù)。

　　vfs_read() vfs_write()兩函數(shù)的原形如下：

　　ssize_t vfs_read(struct file* filp, char __user* buffer, size_t len, loff_t* pos);

　　ssize_t vfs_write(struct file* filp, const char __user* buffer, size_t len, loff_t* pos);

　　注意這兩個(gè)函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)buffer，前面都有__user修飾符，這就要求這兩個(gè)buffer指針都應(yīng)該指向用空的內(nèi)存，如果對(duì)該參數(shù)傳遞kernel空間的指針，這兩個(gè)函數(shù)都會(huì)返回失敗-EFAULT。但在Kernel中，我們一般不容易生成用戶空間的指針，或者不方便獨(dú)立使用用戶空間內(nèi)存。要使這兩個(gè)讀寫函數(shù)使用kernel空間的buffer指針也能正確工作，需要使用set_fs()函數(shù)或宏（set_fs()可能是宏定義），如果為函數(shù)，其原形如下：

　　void set_fs(mm_segment_t fs);

　　該函數(shù)的作用是改變kernel對(duì)內(nèi)存地址檢查的處理方式，其實(shí)該函數(shù)的參數(shù)fs只有兩個(gè)取值：USER＿DS，KERNEL＿DS，分別代表用戶空間和內(nèi)核空間，默認(rèn)情況下，kernel取值為USER_DS，即對(duì)用戶空間地址檢查并做變換。那么要在這種對(duì)內(nèi)存地址做檢查變換的函數(shù)中使用內(nèi)核空間地址，就需要使用set_fs(KERNEL_DS)進(jìn)行設(shè)置。get_fs()一般也可能是宏定義，它的作用是取得當(dāng)前的設(shè)置，這兩個(gè)函數(shù)的一般用法為：

　　mm_segment_t old_fs;

　　old_fs = get_fs();

　　set_fs(KERNEL_DS);

　　...... //與內(nèi)存有關(guān)的操作

　　set_fs(old_fs);

　　還有一些其它的內(nèi)核函數(shù)也有用__user修飾的參數(shù)，在kernel中需要用kernel空間的內(nèi)存代替時(shí)，都可以使用類似辦法。

　　使用vfs_read()和vfs_write()最后需要注意的一點(diǎn)是最后的參數(shù)loff_t * pos，pos所指向的值要初始化，表明從文件的什么地方開始讀寫。

　　3. 關(guān)閉讀寫文件

　　int filp_close(struct file*filp, fl_owner_t id);

　　該函數(shù)的使用很簡單，第二個(gè)參數(shù)一般傳遞NULL值，也有用current->files作為實(shí)參的。

　　使用以上函數(shù)的其它注意點(diǎn)：

　　1. 其實(shí)Linux Kernel組成員不贊成在kernel中獨(dú)立的讀寫文件（這樣做可能會(huì)影響到策略和安全問題），對(duì)內(nèi)核需要的文件內(nèi)容，最好由應(yīng)用層配合完成。

　　2. 在可加載的kernel module中使用這種方式讀寫文件可能使模塊加載失敗，原因是內(nèi)核可能沒有EXPORT你所需要的所有這些函數(shù)。

　　3. 分析以上某些函數(shù)的參數(shù)可以看出，這些函數(shù)的正確運(yùn)行需要依賴于進(jìn)程環(huán)境，因此，有些函數(shù)不能在中斷的handle或Kernel中不屬于任可進(jìn)程的代碼中執(zhí)行，否則可能出現(xiàn)崩潰，要避免這種情況發(fā)生，可以在kernel中創(chuàng)建內(nèi)核線程，將這些函數(shù)放在線程環(huán)境下執(zhí)行(創(chuàng)建內(nèi)核線程的方式請(qǐng)參數(shù)kernel_thread()函數(shù)）。

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