linux驅動開發中copy_from_user open read write等常用函數總結

工科生一枚，熱衷於底層技術開發，有強烈的好奇心，感興趣內容包括單片機，嵌入式Linux，Uboot等，歡迎學習交流！
愛好跑步，打籃球，睡覺。
歡迎加我QQ1500836631（備註CSDN），一起學習交流問題，分享各種學習資料，電子書籍，學習視頻等。

open

函數定義：
int open( const char * pathname, int flags);
int open( const char * pathname,int flags, mode_t mode);
參數說明：
  pathname ：文件的名稱，可以包含（絕對和相對）路徑
  flags：文件打開模式
  mode: 用來規定對該文件的所有者，文件的用戶組及系統中其他用戶的訪問權限，則文件權限爲：mode&(~umask)
函數說明:
參數pathname 指向欲打開的文件路徑字符串。下列是參數flags 所能使用的旗標:
O_RDONLY 以只讀方式打開文件
O_WRONLY 以只寫方式打開文件
O_RDWR 以可讀寫方式打開文件。上述三種旗標是互斥的，也就是不可同時使用，但可與下列的旗標利用OR(|)運算符組合。
O_CREAT 若欲打開的文件不存在則自動建立該文件。
O_EXCL 如果O_CREAT也被設置，此指令會去檢查文件是否存在。文件若不存在則建立該文件，否則將導致打開文件錯誤。此外，若O_CREAT與O_EXCL同時設置，並且欲打開的文件爲符號連接，則會打開文件失敗。
O_NOCTTY 如果欲打開的文件爲終端機設備時，則不會將該終端機當成進程控制終端機。
O_TRUNC 若文件存在並且以可寫的方式打開時，此旗標會令文件長度清爲0，而原來存於該文件的資料也會消失。
O_APPEND 當讀寫文件時會從文件尾開始移動，也就是所寫入的數據會以附加的方式加入到文件後面。
O_NONBLOCK 以不可阻斷的方式打開文件，也就是無論有無數據讀取或等待，都會立即返回進程之中。
O_NDELAY 同O_NONBLOCK。
O_SYNC 以同步的方式打開文件。
O_NOFOLLOW 如果參數pathname 所指的文件爲一符號連接，則會令打開文件失敗。
O_DIRECTORY 如果參數pathname 所指的文件並非爲一目錄，則會令打開文件失敗。

  此爲Linux2.2以後特有的旗標，以避免一些系統安全問題。參數mode 則有下列數種組合，只有在建立新文件時纔會生效，此外真正建文件時的權限會受到umask值所影響，因此該文件權限應該爲（mode-umaks）。

S_IRWXU00700 權限，代表該文件所有者具有可讀、可寫及可執行的權限。
S_IRUSR 或S_IREAD，00400權限，代表該文件所有者具有可讀取的權限。
**S_IWUSR 或S_IWRITE，00200 **權限，代表該文件所有者具有可寫入的權限。
S_IXUSR 或S_IEXEC，00100 權限，代表該文件所有者具有可執行的權限。
S_IRWXG 00070權限，代表該文件用戶組具有可讀、可寫及可執行的權限。
S_IRGRP 00040 權限，代表該文件用戶組具有可讀的權限。
S_IWGRP 00020權限，代表該文件用戶組具有可寫入的權限。
S_IXGRP 00010 權限，代表該文件用戶組具有可執行的權限。
S_IRWXO 00007權限，代表其他用戶具有可讀、可寫及可執行的權限。
S_IROTH 00004 權限，代表其他用戶具有可讀的權限
S_IWOTH 00002權限，代表其他用戶具有可寫入的權限。
S_IXOTH 00001 權限，代表其他用戶具有可執行的權限。

返回值：
若所有欲覈查的權限都通過了檢查則返回0值，表示成功，只要有一個權限被禁止則返回-1。

錯誤代碼：
EEXIST 參數pathname 所指的文件已存在，卻使用了O_CREAT和O_EXCL旗標。
EACCESS 參數pathname所指的文件不符合所要求測試的權限。
EROFS 欲測試寫入權限的文件存在於只讀文件系統內。
EFAULT 參數pathname指針超出可存取內存空間。
EINVAL 參數mode 不正確。
ENAMETOOLONG 參數pathname太長。
ENOTDIR 參數pathname不是目錄。
ENOMEM 核心內存不足。
ELOOP 參數pathname有過多符號連接問題。
EIO I/O 存取錯誤。

#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
main()
{
    int fd,size;
    char s [ ]=”Linux Programmer!\n”,buffer[80];
    fd=open(“/tmp/temp”,O_WRONLY|O_CREAT);
    write(fd,s,sizeof(s));
    close(fd);
    fd=open(“/tmp/temp”,O_RDONLY);
    size=read(fd,buffer,sizeof(buffer));
    close(fd);
    printf(“%s”,buffer);
}

read

函數定義：
ssize_t read(int fd, void * buf, size_t count);

函數說明：
read()會把參數fd所指的文件傳送count 個字節到buf 指針所指的內存中。

返回值：
返回值爲實際讀取到的字節數, 如果返回0, 表示已到達文件尾或是無可讀取的數據。若參數count 爲0, 則read()不會有作用並返回0。

注意：
  read時fd中的數據如果小於要讀取的數據，就會引起阻塞。
  read的用法比write較爲簡單，此處不敘述過多。由於筆者水平也有限，如果文中有謬誤之處還懇請諸位指出，以免誤導大家。

write

函數定義：
ssize_t write (int fd, const void * buf, size_t count);

函數說明：
write()會把參數buf所指的內存寫入count個字節到參數放到所指的文件內。

返回值：
如果順利write()會返回實際寫入的字節數。當有錯誤發生時則返回-1，錯誤代碼存入errno中。
說明：
  （1）write()函數返回值一般無0，只有當如下情況發生時纔會返回0：write(fp, p1+len, (strlen(p1)-len)中第三參數爲0，此時write()什麼也不做，只返回0。man手冊給出的write()返回值的說明如下：
  （2）write()函數從buf寫數據到fd中時，若buf中數據無法一次性讀完，那麼第二次讀buf中數據時，其讀位置指針（也就是第二個參數buf）不會自動移動，需要程序員編程控制
而不是簡單的將buf首地址填入第二參數即可。如可按如下格式實現讀位置移動：write(fp, p1+len, (strlen(p1)-len)。 這樣write第二次循環時變會從p1+len處寫數據到fp, 之後的也
由此類推，直至(strlen(p1)-len變爲0。
以下通過一個例子具體說明write函數用法

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
  char *p1 = "This is a c test code";
  volatile int len = 0;
 
  int fp = open("/home/test.txt", O_RDWR|O_CREAT);
  for(;;)
  {
     int n;
 
     if((n=write(fp, p1+len, (strlen(p1)-len)))== 0)   //if((n=write(fp, p1+len, 3)) == 0) 
     {                                                 //strlen(p1) = 21
         printf("n = %d \n", n);
         break;
     }
     len+=n;
  }
  return 0;
}

  此程序中的字符串"This is a c test code"有21個字符，經筆者親自試驗，若write時每次寫3個字節，雖然可以將p1中數據寫到fp中，但文件test.txt中會帶有很多亂碼。唯一正確的做法還是將第三參數設爲(strlen(p1) - len，這樣當write到p1末尾時(strlen(p1) - len將會變爲0，此時符合附加說明（1）中所說情況，write返回0， write結束。
  （3）在write一次可以寫的最大數據範圍內（貌似是BUFSIZ ,8192），第三參數count大小最好爲buf中數據的大小，以免出現錯誤。(經過筆者再次試驗，write一次能夠寫入的並不只有8192這麼多，筆者嘗試一次寫入81920000，結果也是可以，看來其一次最大寫入數據並不是8192，但內核中確實有BUFSIZ這個參數，具體指什麼還有待研究)

copy_to_user

函數定義：
unsigned long copy_to_user(void *to, const void *from, unsigned long n)
參數說明：
to:目標地址（用戶空間）
from:源地址（內核空間）
n:將要拷貝數據的字節數
函數說明：
從內核空間中讀取數據到用戶空間
返回值：
成功返回0，失敗返回沒有拷貝成功的數據字節數

copy_from_user

函數定義：
unsigned long copy_from_user(void *to, const void *from, unsigned long n);
參數說明：
to:目標地址（內核空間）
from:源地址（用戶空間）
n:將要拷貝數據的字節數
函數說明：
從用戶空間中讀取數據到內核空間
返回值：
成功返回0，失敗返回沒有拷貝成功的數據字節數