浅谈内核函数copy_to_user（）

      最近在和同学们一起学习Linux驱动开发方面的知识，在学习过程中经常会遇到一些关于内核的知识，牵扯到一些数据结构和函数，  在遇到时我们没有绕过去，而是直接去看源代码，在此期间收获了不少，发现内核写的确实很好很强大，要一下搞定它，那是痴心妄想，所以我从一些小的地方开始，在遇到内核源码时就去读它。今天读到一个有用的函数：copy_to_user()，其在内核定义如下：

835 /**
 836 * copy_to_user: - Copy a block of data into user space.
 837 * @to: Destination address, in user space.
 838 * @from: Source address, in kernel space.
 839 * @n: Number of bytes to copy.
 840 *
 841 * Context: User context only. This function may sleep.
 842 *
 843 * Copy data from kernel space to user space.
 844 *
 845 * Returns number of bytes that could not be copied.
 846 * On success, this will be zero.
 847 */
 848 unsigned long
 849 copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
 850 {
 851 if (access_ok(VERIFY_WRITE, to, n))
 852 n = __copy_to_user(to, from, n);
 853 return n;
 854 }

相信稍微懂英语的人都能读懂前面的注释，其功能是将内核空间的内容复制到用户空间，所复制的内容是从from来，到to去，复制n个位。
 其中又牵扯到两个函数：access_ok()和__copy_to_user(),好我们继续往下深入，先来看看第一个函数access_ok()的源码：

85/**
  86 * access_ok: - Checks if a user space pointer is valid
  87 * @type: Type of access: %VERIFY_READ or %VERIFY_WRITE. Note that
  88 * %VERIFY_WRITE is a superset of %VERIFY_READ - if it is safe
  89 * to write to a block, it is always safe to read from it.
  90 * @addr: User space pointer to start of block to check
  91 * @size: Size of block to check
  92 *
  93 * Context: User context only. This function may sleep.
  94 *
  95 * Checks if a pointer to a block of memory in user space is valid.
  96 *
  97 * Returns true (nonzero) if the memory block may be valid, false (zero)
  98 * if it is definitely invalid.
  99 *
 100 * Note that, depending on architecture, this function probably just
 101 * checks that the pointer is in the user space range - after calling
 102 * this function, memory access functions may still return -EFAULT.
 103 */
 104#ifdef CONFIG_MMU
 105#define access_ok(type,addr,size) (likely(__range_ok(addr,size) == 0))
 106#else
 107static inline int access_ok(int type, const void *addr, unsigned long size)
 108{
 109 extern unsigned long memory_start, memory_end;
 110 unsigned long val = (unsigned long)addr;
 111
 112 return ((val >= memory_start) && ((val + size) < memory_end));
 113}
 114#endif /* CONFIG_MMU */

 其功能是检查用户空间是否合法，它的第一个参数：type，有两种类型：VERIFY_READ 和VERIFY_WRITE，前者为可读，后者可写，注意：如果标志为可写（VERIFY_WRITE）时，必然可读！因为可写是可读的超集（%VERIFY_WRITE is a superset of %VERIFY_READ）。
 检查过程如下：addr为起始地址，size为所要复制的大小，那么从addr到addr＋size则是所要检查的空间，如果它的范围在memory_start和memory_end之间的话，则返回真。至于memory_start详细信息，我没有读。
 到此为止，如果检查合法，那么OK，我们来实现真正的复制功能：__copy_to_user()，其源码定义如下：

80static inline __kernel_size_t __copy_to_user(void __user *to, const void *from,
  81 __kernel_size_t n)
  82{
  83 return __copy_user((void __force *)to, from, n);
  84}

哈哈，又遇到一个函数：__copy_user()，这个函数才真正在做底层的复制工作。想继续深入的：看这里
（）。
 我的分析到此为止。