内核模块中filp->open对文件的读写【转】
转自：http://guiltcool.blog.chinaunix.net/uid-9950859-id-98917.html
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：
#include
#include
#include
#include
MODULE_AUTHOR("Kenthy@163.com.");
MODULE_DESCRIPTION("Kernel study and test.");
void fileread(const char * filename)
{
struct file *filp;
struct inode *inode;
mm_segment_t fs;
off_t fsize;
char *buf;
unsigned long magic;
printk("<1>start....\n");
filp=filp_open(filename,O_RDONLY,0);
inode=filp->f_dentry->d_inode;
magic=inode->i_sb->s_magic;
printk("<1>file system magic:%li \n",magic);
printk("<1>super blocksize:%li \n",inode->i_sb->s_blocksize);
printk("<1>inode %li \n",inode->i_ino);
fsize=inode->i_size;
printk("<1>file size:%i \n",(int)fsize);
buf=(char *) kmalloc(fsize+1,GFP_ATOMIC);
fs=get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);
filp->f_op->read(filp,buf,fsize,&(filp->f_pos));
set_fs(fs);
buf[fsize]='\0';
printk("<1>The File Content is:\n");
printk("<1>%s",buf);
filp_close(filp,NULL);
}
void filewrite(char* filename, char* data)
{
struct file *filp;
mm_segment_t fs;
filp = filp_open(filename, O_RDWR|O_APPEND, 0644);
if(IS_ERR(filp))
{
printk("open error...\n");
return;
}
fs=get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);
filp->f_op->write(filp, data, strlen(data),&filp->f_pos);
set_fs(fs);
filp_close(filp,NULL);
}
int init_module()
{
char *filename="/root/test1.c";
printk("<1>Read File from Kernel.\n");
fileread(filename);
filewrite(filename, "kernel write test\n");
return 0;
}
void cleanup_module()
{
printk("<1>Good,Bye!\n");
}
eg2：
#include
#include
#include
#include
#include
#include /* get_fs(),set_fs(),get_ds() */
#define FILE_DIR "/root/test.txt"
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("kenthy@163.com");
char *buff = "module read/write test";
char tmp[100];
static struct file *filp = NULL;
static int __init wr_test_init(void)
{
mm_segment_t old_fs;
ssize_t ret;
filp = filp_open(FILE_DIR, O_RDWR | O_CREAT, 0644);
// if(!filp)
if(IS_ERR(filp))
printk("open error...\n");
old_fs = get_fs();
set_fs(get_ds());
filp->f_op->write(filp, buff, strlen(buff), &filp->f_pos);
filp->f_op->llseek(filp,0,0);
ret = filp->f_op->read(filp, tmp, strlen(buff), &filp->f_pos);
set_fs(old_fs);
if(ret > 0)
printk("%s\n",tmp);
else if(ret == 0)
printk("read nothing.............\n");
else
{
printk("read error\n");
return -1;
}
return 0;
}
static void __exit wr_test_exit(void)
{
if(filp)
filp_close(filp,NULL);
}
module_init(wr_test_init);
module_exit(wr_test_exit);
3.Makefile
KDIR := /lib/modules/$(uname -r)/build/
PWD := $(shell pwd)
all:module
module:
$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
rm -rf *.ko *.mod.c *.o Module.* modules.* .*.cmd .tmp_versions
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.
