linux filp open,内核模块中filp->open对文件的读写【转】

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

#include

MODULE_AUTHOR("[e-mail].");

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

#include /* get_fs(),set_fs(),get_ds() */

#define FILE_DIR "/root/test.txt"

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("[e-mail]");

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

obj-m := os_attack.o

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.