Linux内核中读写文件数据的方法

   

    如何在Linux内核中读写文件数据？有时候需要在Linux kernel－－大多是在需要调试的驱动程序－－中读写文件数据。下面就为大家介绍具体的方法和步骤：

   

    1. 打开文件

    filp_open()在kernel中可以打开文件，其原形如下：

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

    该函数返回strcut file*结构指针，供后继函数操作使用，该返回值用IS＿ERR（）来检验其有效性。

    参数说明

    filename： 表明要打开或创建文件的名称（包括路径部分）。在内核中打开的文件时需要注意打开的时机，很容易出现需要打开文件的驱动很早就加载并打开文件，但需要打开的文件所在设备还不有挂载到文件系统中，而导致打开失败。

    open_mode： 文件的打开方式，其取值与标准库中的open相应参数类似，可以取O_CREAT,O_RDWR,O_RDONLY等。

    mode：  创建文件时使用，设置创建文件的读写权限，其它情况可以匆略设为0

    2. 读写文件

    kernel中文件的读写操作可以使用vfs_read()和vfs_write，在使用这两个函数前需要说明一下get_fs()和 set_fs()这两个函数。

    vfs_read() vfs_write()两函数的原形如下：

    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);

    注意这两个函数的第二个参数buffer，前面都有__user修饰符，这就要求这两个buffer指针都应该指向用空的内存，如果对该参数传递kernel空间的指针，这两个函数都会返回失败-EFAULT。但在Kernel中，我们一般不容易生成用户空间的指针，或者不方便独立使用用户空间内存。要使这两个读写函数使用kernel空间的buffer指针也能正确工作，需要使用set_fs()函数或宏（set_fs()可能是宏定义），如果为函数，其原形如下：

    void set_fs(mm_segment_t fs);

    该函数的作用是改变kernel对内存地址检查的处理方式，其实该函数的参数fs只有两个取值：USER＿DS，KERNEL＿DS，分别代表用户空间和内核空间，默认情况下，kernel取值为USER_DS，即对用户空间地址检查并做变换。那么要在这种对内存地址做检查变换的函数中使用内核空间地址，就需要使用set_fs(KERNEL_DS)进行设置。get_fs()一般也可能是宏定义，它的作用是取得当前的设置，这两个函数的一般用法为：

    mm_segment_t old_fs;

    old_fs = get_fs();

    set_fs(KERNEL_DS);

    ...... //与内存有关的操作

    set_fs(old_fs);

    还有一些其它的内核函数也有用__user修饰的参数，在kernel中需要用kernel空间的内存代替时，都可以使用类似办法。

    使用vfs_read()和vfs_write()最后需要注意的一点是最后的参数loff_t * pos，pos所指向的值要初始化，表明从文件的什么地方开始读写。

    3. 关闭读写文件

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

    该函数的使用很简单，第二个参数一般传递NULL值，也有用current->files作为实参的。

    使用以上函数的其它注意点：

    1. 其实Linux Kernel组成员不赞成在kernel中独立的读写文件（这样做可能会影响到策略和安全问题），对内核需要的文件内容，最好由应用层配合完成。

    2. 在可加载的kernel module中使用这种方式读写文件可能使模块加载失败，原因是内核可能没有EXPORT你所需要的所有这些函数。

    3. 分析以上某些函数的参数可以看出，这些函数的正确运行需要依赖于进程环境，因此，有些函数不能在中断的handle或Kernel中不属于任可进程的代码中执行，否则可能出现崩溃，要避免这种情况发生，可以在kernel中创建内核线程，将这些函数放在线程环境下执行(创建内核线程的方式请参数kernel_thread()函数）。

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