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Linux内核驱动中对文件的读写

作者: 来源: 2017-08-02 10:08:59 阅读 我要评论

Linux内核驱动中对文件的读写

…… //与内存有关的操作

有时刻须要在Linux kernel–大年夜多是在须要调试的驱动法度榜样–中读写文件数据。在kernel中操作文件没有标准库可用,须要应用kernel的一些函数,这些函数主 要有: filp_open() filp_close(), vfs_read() vfs_write(),set_fs(),get_fs()等,这些函数在linux/fs.h和asm/uaccess.h头文件中声明。下面介绍重要步调

1. 打开文件

filp_open()在kernel中可以打开文件,其本相如下:

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

该函数返回strcut file*构造指针,供后继函数操作应用,该返回值用IS_ERR()来考验其有效性。

参数解释

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

mode: 创建文件时应用,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应用vfs_read()和vfs_write,在应用这两个函数前须要解释一下get_fs()和 set_fs()这两个函数。

vfs_read() vfs_write()两函数的本相如下:

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

mm_segment_t old_fs;

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

留意这两个函数的第二个参数buffer,前面都有__user润饰符,这就请求这两个buffer指针都应当指向用户空间的内存,如不雅对该参数传 递kernel空间的指针,这两个函数都邑返回掉败-EFAULT。但在Kernel中,我们一般不轻易生采取户空间的指针,或者不便利自力应用用户空间 内存。要使这两个读写函数应用kernel空间的buffer指针也能精确工作,须要应用set_fs()函数或宏(set_fs()可能是宏定义),如 不雅为函数,其本相如下:

void set_fs(mm_segment_t fs);

该函数的感化是改变kernel对内存地址检查的处理方法,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应用内核 空间地址,就须要应用set_fs(KERNEL_DS)进行设置。get_fs()一般也可能是宏定义,它的感化是取合适前的设置,这两个函数的一般用 法为:

old_fs = get_fs();

set_fs(KERNEL_DS);

set_fs(old_fs);

还有一些其它的内核函数也有效__user润饰的参数,在kernel中须要用kernel空间的内存代替时,都可以应用类似办法。

应用vfs_read()和vfs_write()最后须要留意的一点是最后的参数loff_t * pos,pos所指向的值要初始化,注解大年夜文件的什么处所开端读写。

3. 封闭读写文件

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

set_fs()和get_fs()宏来改变内查对内存地址检查的处理方法,所以在内核空间对文件的读写流程为:

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

应用以上函数的其它留意点:

1. 其实Linux Kernel构成员不赞成在kernel中自力的读写文件(如许做可能会影响到策略和安然问题),对内核须要的文件内容,最好由应用层合营完成。

2. 在可加载的kernel module中应用这种方法读写文件可能使模块加载掉败,原因是内核可能没有EXPORT你所须要的所有这些函数。

3. 分析以上某些函数的参数可以看出,这些函数的┞俘确运行须要依附于过程情况,是以,有些函数不克不及在中断的handle或Kernel中不属于任可过程的代码 中履行,不然可能出现崩溃,要避免这种情况产生,可以在kernel中创建内核线程,将这些函数放在线程情况下履行(创建内核线程的方法请参数 kernel_thread()函数)。

filename: 注解要打开或创建文件的名称(包含路径部分)。在内核中打开的文件时须要留意打开的机会,很轻易出现须要打开文件的驱动很早就加载并打开文件,但须要打开的文件地点设备还不有挂载到文件体系中,而导致打开掉败。

在VFS的支撑下,用户态过程读写 任何类型的文件体系都可以应用read和write着两个体系调用,然则在linux内核中没有如许的体系调用我们若何操作文件呢?我们知道read和 write在进入内核态之后,实际履行的是sys_read和sys_write,然则查看内核源代码,发明这些操作文件的函数都没有导出(应用 EXPORT_SYMBOL导出),也就是说袈溱内核模块中是不克不及应用的,那若何是好?

经由过程查看sys_open的源码我 们发明,其重要应用了do_filp_open()函数,该函数在fs/namei.c中,而在改文件中,filp_open函数也是调用了 do_filp_open函数,并且接口和sys_open函数极为类似,调用参数也和sys_open一样,并且应用EXPORT_SYMBOL导出 了,所以我们猜想该函数可以打开文件,功能和open一样。应用同样的查找办法,我们找出了一组在内核中操作文件的函数,如下:

功能 函数原型 打开文件 struct file *filp_open(const char

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本文标题:Linux内核驱动中对文件的读写

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关键词: 探索发现

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