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Linux内核态下的文件操作

时间:10-04-21 栏目:系统技术篇 作者:鲁智森也有文化 评论:0 点击: 1,705 次

在VFS的支持下,用户态进程读写任何类型的文件系统都可以使用read和write着两个系统调用,但是在linux内核中没有这样的系统调用我们如何操作文件呢?我们知道read和write在进入内核态之后,实际执行的是sys_read和sys_write,但是查看内核源代码,发现这些操作文件的函数都没有导出(使用EXPORT_SYMBOL导出),也就是说在内核模块中是不能使用的,那如何是好?

 

通过查看sys_open的源码我们发现,其主要使用了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函数极为相似,调用参数也和sys_open一样,并且使用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。使用同样的查找方法,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 *filename, int flags, int mode)
读取文件 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
写文件 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
关闭文件 int filp_close(struct file *filp, fl_owner_t id)

 

 

我们注意到在vfs_read和vfs_write函数中,其参数buf指向的用户空间的内存地址,如果我们直接使用内核空间的指针,则会返回-EFALUT。所以我们需要使用
set_fs()和get_fs()宏来改变内核对内存地址检查的处理方式,所以在内核空间对文件的读写流程为:

  1. mm_segment_t fs = get_fs();
  2. set_fs(KERNEL_FS);
  3. //vfs_write();
  4. vfs_read();
  5. set_fs(fs);

下面为一个在内核中对文件操作的例子:

  1. #include 
  2. #include
  3. #include
  4. #include
  5. static char buf[] = "你好";
  6. static char buf1[10];
  7.  
  8. int __init hello_init(void)
  9. {
  10.     struct file *fp;
  11.     mm_segment_t fs;
  12.     loff_t pos;
  13.     printk("hello enter/n");
  14.     fp = filp_open("/home/niutao/kernel_file", O_RDWR | O_CREAT, 0644);
  15.     if (IS_ERR(fp)) {
  16.         printk("create file error/n");
  17.         return -1;
  18.     }
  19.     fs = get_fs();
  20.     set_fs(KERNEL_DS);
  21.     pos = 0;
  22.     vfs_write(fp, buf, sizeof(buf), &pos);
  23.     pos = 0;
  24.     vfs_read(fp, buf1, sizeof(buf), &pos);
  25.     printk("read: %s/n", buf1);
  26.     filp_close(fp, NULL);
  27.     set_fs(fs);
  28.     return 0;
  29. }
  30. void __exit hello_exit(void)
  31. {
  32.     printk("hello exit/n");
  33. }
  34.  
  35. module_init(hello_init);
  36. module_exit(hello_exit);
  37.  
  38. MODULE_LICENSE("GPL");

声明: 本文由( 鲁智森也有文化 )原创编译,转载请保留链接: Linux内核态下的文件操作

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