一、文件打開函數

struct file *filp_open(const char *filename, int flags, umode_t mode)

定義在：fs/open.c

頭文件：<linux/fs.h>

詳解：

1.在用戶態open函數是個變參函數，umode_t mode參數只有在O_CREAT標志指定時才出現。在內核態如果O_CREAT標志指定mode參數指定權限，否則為0

2.filename參數和flags和用戶態一樣，指定文件路徑和打開標志

3.返回值，如果成功返回struct file 類型變量。失敗時要注意，它失敗了返回的不是NULL，而是一個錯誤碼。所以對于返回值的判斷應該用下面的方式

if(IS_ERR(file))

IS_ERR(file)為真打開失敗，為假打開成功。linux內核為什么這么設計，可以參考https://blog.csdn.net/yaozhenguo2006/article/details/7967547

二、讀寫函數

用戶態讀寫文件只提供了一種方法read、write。而在內核態讀寫文件可以有好幾種，接下來分別看看這幾張方法，并對其進行一下比較

方法1:當打開文件成功后，返回了struct file類型變量，此變量中包含了struct file_operations文件操作函數集所以可以如下操作

file->f_op->read(file,buf,size,&pos);

file->f_op->write(file,buf,size,&pos);

方法二：使用vfs_read、vfs_write函數，他是內核對file->f_op->read、write的封裝。定義在fs/read_write.c，頭文件<linux/fs.h>

ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos);

ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos);

注意：以上兩種方法中，函數對buf參數進行了__user限定，內核會對buf地址進行檢測。也就是說buf的地址必須是用戶空間的地址，如果在內核中使用會返回-EFAULT錯誤。所以在調用以上兩種方法中的函數時可以使用set_fs()、get_fs()來解決。

使用方法：

mm_segmet_t old_fs;

.........

old_fs = get_fs();

set_fs(get_ds());

vfs_read(file,buf,size,&pos);

set_fs(old_fs);

進行了set_fs設置后，內核就不在對內存地址進行檢測。關于set_fs()可以參考：https://www.cnblogs.com/soul-stone/p/6367696.html

方法三：先說讀函數，可以使用kernel_read函數，這個函數其實就是加入了set_fs()、get_fs()函數。在4.14前

定義為int kernel_read(struct file *file, loff_t offset, char *addr, unsigned long conut)，定義在fs/exec.c中，頭文件<linux/fs.h>

在4.14及之后的版本中定義為ssize_t kernel_read(struct file *file, void *buf, size_t count, loff_t *pos)，定義在fs/read_write.c中，頭文件<linux/fs.h>

接下來再說寫函數，__kernel_write和kernel_write函數，在3.9之前沒有這兩個函數，3.9版本中定義了__kernel_write函數，但是沒有導出符合，模塊編程中也調用不了，我們可以仿照此函數編寫一個自己的kern_write函數。在3.18版本后__kernel_write函數導出了。其定義：ssize_t __kernle_write(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *pos)，定義在fs/read_write.c中，頭文件<linux/fs.h>。kernel_write函數在4.14版本開始定義和__kernel_write參數一樣，且導出了此符合。

三、文件關閉

int filp_close(struct file *file, fl_owner_t id)。定義在fs/open.c，頭文件<linux/fs>

用法：一般為 filp_close(file,NULL)；

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux内核编程-内核态文件操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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