file-io - Linux 内核模块中的文件 I/O

Question

我正在编写一个需要打开和读取文件的 Linux 内核模块。实现这一目标的最佳方法是什么？

Answer 1

请问您为什么要打开文件？

我喜欢关注 Linux 开发（出于好奇，我不是内核开发人员，我做的是 Java），而且我之前也看到过关于这个问题的讨论。我能够找到关于此的LKML 消息，基本上提到这通常是一个坏主意。我几乎肯定 LWN 在去年报道过它，但我很难找到这篇文章。

如果这是一个私有模块（例如某些自定义硬件并且该模块不会分发），那么您可以这样做，但我的印象是，如果您要将代码提交到主线，那么它可能不会被接受。

Evan Teran 提到了 sysfs，这对我来说似乎是个好主意。如果你真的需要做更难的自定义东西，你总是可以制作新的 ioctrls。

编辑：

好的，我找到了我要找的文章，它来自Linux Journal。它解释了为什么做这种事情通常是一个坏主意，然后继续告诉你到底该怎么做。

Answer 2

假设您可以获得指向系统调用的相关函数指针的指针open，您可以执行以下操作read：close

mm_segment_t fs = get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);

fd = (*syscall_open)(file, flags, mode);
if(fd != -1) {
    (*syscall_read)(fd, buf, size);
    (*syscall_close)(fd);
}
set_fs(fs);

您将需要创建syscall_*我已经显示的“”函数指针。我相信有更好的方法，但我相信这会奏效。

Answer 3

一般来说，如果您需要从内核模块读取/写入文件，那么您在架构上做错了事。

存在允许内核模块与用户空间助手进程对话的机制（例如 netlink - 或只是注册字符设备）。该用户空间助手进程可以为所欲为。

您还可以实现系统调用（或类似的调用）来获取在用户空间中打开的文件描述符并从内核读取/写入它。

这可能比尝试在内核空间中打开文件更简洁。

还有一些其他的东西已经从内核空间打开了文件，你可以看看它们（循环驱动程序浮现在脑海中？）。

Answer 4

/proc 文件系统也适合私人使用，而且很容易。
http://www.linuxtopia.org/online_books/Linux_Kernel_Module_Programming_Guide/x773.html

Answer 5

所有内核开发人员都说来自内核空间的文件 I/O 很糟糕（特别是如果您通过它们的路径引用这些文件），但主流内核在您加载固件时会这样做。如果您只需要从文件中读取，请使用

kernel_read_file_from_path(const char *path, void **buf, loff_t *size, loff_t max_size, enum kernel_read_file_id id)

函数，这是固件加载程序代码使用的，在include/linux/fs.h. 此函数在出错时返回负值。

我不太确定最后id变量的意义，如果你看一下它并没有真正使用的代码，所以只要放一些类似的东西READING_FIRMWARE（没有引号）。

buf不是以 null 结尾的，而是在size. 如果您需要它以空值终止，请创建一个size + 1字节长的字符串并将其复制或重写该kernel_read_file()函数（由 使用kernel_read_file_from_path()，在 中定义）并在分配内存的位置fs/exec.c添加一个。i_size（如果你想这样做，你可以kernel_read_file()在你的模块中用不同的函数名重新定义函数，以避免修改整个内核。）

如果您需要写入文件，则有一个kernel_write()函数（类似于kernel_read()，由 使用kernel_read_file()，因此也由使用kernel_read_file_from_path()），但没有kernel_write_file()orkernel_write_file_from_path()函数。您可以查看fs/exec.cLinux 内核源代码树中文件中的代码kernel_read_file()，其中kernel_read_file_from_path()定义了您自己的代码kernel_write_file()和kernel_write_file_from_path()可以包含在模块中的函数。

和往常一样，您可以使用此函数通过强制转换将文件的内容存储在 char 指针而不是 void 指针中。

Answer 6

您还可以在此Linux 内核模块编程指南中找到有关 sys_call_open 的一些信息。