内核模块中对文件的读写

平时网络部分的东西碰的多些，这块一开始还真不知道怎么写，因为肯定和在用户空间下是不同的。google过后，得到以下答案。一般可以用两种方法：第一种是用系统调用。第二种方法是filp->open()等函数。下面分别来说下这两种方法。


1 利用系统调用：
sys_open,sys_write,sys_read等。
其实分析过sys_open可以知道，最后调用的也是filp->open。
sys_open ==> do_sys_open ==> filp->open
在linuxsir上的一个帖子，上面一个版主说：sys_open和进程紧密相关，往往不在内核中使用。
而其实sys_open最后也是调用了filp->open。
其实好像Linux2.6.20后面就不推荐使用sys_open,那我们这里就就后者进行详细的介绍

2 filp->open等函数。
在模块中，用户空间的open,read,write,llseek等函数都是不可以使用的。应该使用其在内核中对应的函数。可以使用filp->open配合struct file里的read/write来进行对文件的读写操作。


例子1：




eg2：




3.Makefile





注意：
在调用filp->f_op->read和filp->f_op->write等对文件的操作之前，应该先设置FS。
默认情况下，filp->f_op->read或者filp->f_op->write会对传进来的参数buff进行指针检查。如果不是在用户空间会拒绝访问。因为是在内核模块中，所以buff肯定不在用户空间，所以要增大其寻址范围。

拿filp->f_op->write为例来说明：
filp->f_op->write最终会调用access_ok ==> range_ok.
而range_ok会判断访问的地址是否在0 ～ addr_limit之间。如果在，则ok，继续。如果不在，则禁止访问。而内核空间传过来的buff肯定大于addr_limit。所以要set_fs(get_ds())。
这些函数在asm/uaccess.h中定义。以下是这个头文件中的部分内容：

#define MAKE_MM_SEG(s)    ((mm_segment_t) { (s) })

#define KERNEL_DS    MAKE_MM_SEG(-1UL)
#define USER_DS        MAKE_MM_SEG(PAGE_OFFSET)

#define get_ds()    (KERNEL_DS)
#define get_fs()    (current_thread_info()->addr_limit)
#define set_fs(x)    (current_thread_info()->addr_limit = (x))

#define segment_eq(a, b)    ((a).seg == (b).seg)


可以看到set_fs(get_ds())改变了addr_limit的值。这样就使得从模块中传递进去的参数也可以正常使用了。

在写测试模块的时候，要实现的功能是写进去什么，然后读出来放在tmp数组中。但写完了以后filp->f_ops已经在末尾了，这个时候读是什么也读不到的，如果想要读到数据，则应该改变filp->f-ops的值，这就要用到filp->f_op->llseek函数了。上网查了下，其中的参数需要记下笔记：


系统调用：
off_t sys_lseek(unsigned int fd, off_t offset, unsigned int origin)
offset是偏移量。
若origin是SEEK_SET(0)，则将该文件的位移量设置为距文件开始处offset 个字节。
若origin是SEEK_CUR(1)，则将该文件的位移量设置为其当前值加offset, offset可为正或负。
若origin是SEEK_END(2)，则将该文件的位移量设置为文件长度加offset, offset可为正或负。

ok,that's all.

好文章啊。加精

实际的开发中，确实有不少的情况需要在内核态去读写文件的。

可以考虑调用sys_*系列的函数，也可以直接调用内核态中的文件操作的相关函数指针。

以前干过类似的活，用的方法是LZ的方法1；

linux下很多东东抽象成了文件，这个东东用处可以扩展到单纯的读写文件以外的很多地方；

比如：
1、内核态下使用socket；
2、struct task_struct中可以找到当前进程打开的文件，然后………………；
3、struct task_struct中还有当前进程控制台的设备文件，活用一下狠容易就能在内核态实现printf。

PS：个人认为最有用的是第三条。

[ 本帖最后由 zyr-linux 于 2009-12-12 23:12 编辑 ]

不错，我以前是直接使用sys_open来做的。不过这种方式需要宏定义一下。

宏定义？

我记得使用的时候是得确保sys_open被EXPORT出来吧

内核态已经有了printk，不知道这里内核态实现printf指的那个方面？

要看printk打出来的东东，要么dmesg，要么kmsg，要么直接去翻message文件，总之不能直接看到；

printf倒是直接打到控制台（串口，网口，显示器等）上，随打随看，不过这是用户态的东东；

通过task_struct中控制台设备文件加上sys_open、sys_write等，可以在内核态下直接向控制台打印信息，

姑且称为kprintf，对内核态下交互式调试很有用。

[ 本帖最后由 zyr-linux 于 2009-12-13 20:39 编辑 ]