在爲linux內核編寫的模塊中,用戶空間的open,read,write,llseek等函數都是不可以使用的。而必須使用其在內核中對應的函數。可以使用filp->open配合struct file裏的read/write來進行對文件的讀寫操作。
直接上乾貨(內容自己悟!):
例1 :
filp->f_op->read
filp_open
filp->f_op->write
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/mm.h>
MODULE_AUTHOR("[email protected].");
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); //內核空間的地址
fs=get_fs();
set_fs(KERNEL_DS); //設置地址空間,規避檢查
filp->f_op->read(filp,buf,fsize,&(filp->f_pos)); //讀到內核空間的buf中
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");
}
例 2
#include<linux/module.h>
#include<linux/kernel.h>
#include<linux/init.h>
#include<linux/types.h>
#include<linux/fs.h>
#include<linux/string.h>
#include<asm/uaccess.h> /* get_fs(),set_fs(),get_ds() */
#define FILE_DIR "/root/test.txt"
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("[email protected]");
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);
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
也可以使用:
filp_open
vfs_wirte
vfs_read
例:
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/uaccess.h>
static charbuf[] ="你好";
static charbuf1[10];
int __inithello_init(void)
{
struct file *fp;
mm_segment_t fs;
loff_t pos;
printk("hello enter/n");
fp =filp_open("/home/niutao/kernel_file",O_RDWR | O_CREAT,0644);
if (IS_ERR(fp)){
printk("create file error/n");
return -1;
}
fs =get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);
pos =0;
vfs_write(fp,buf, sizeof(buf), &pos);
pos =0;
vfs_read(fp,buf1, sizeof(buf), &pos);
printk("read: %s/n",buf1);
filp_close(fp,NULL);
set_fs(fs);
return 0;
}
void __exithello_exit(void)
{
printk("hello exit/n");
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
Makefile:
ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m:=extent_tree_test.o //修改此處
else
#generate the path
CURRENT_PATH:=$(shell pwd)
#the absolute path
LINUX_KERNEL_PATH:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
#complie object
default:
make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean
endif
注意:
在調用filp->f_op->read和filp->f_op->write等對文件的操作之前,應該先設置FS。
默認情況下,filp->f_op->read或者filp->f_op->write會對傳進來的參數buff進行指針檢查。如果不是在用戶空間會拒絕訪問。因爲是在內核模塊中,所以buff肯定不在用戶空間,所以要增大其尋址範圍。
拿filp->f_op->write爲例來說明:
filp->f_op->write最終會調用access_ok ==> range_ok.
而range_ok會判斷訪問的地址是否在0 ~ addr_limit之間。如果在,則ok,繼續。如果不在,則禁止訪問。而內核空間傳過來的buff肯定大於addr_limit。所以要set_fs(get_ds())。
這些函數在asm/uaccess.h中定義。以下是這個頭文件中的部分內容:
#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())改變了addr_limit的值。這樣就使得從模塊中傳遞進去的參數也可以正常使用了。
在寫測試模塊的時候,要實現的功能是寫進去什麼,然後讀出來放在tmp數組中。但寫完了以後filp->f_ops已經在末尾了,這個時候讀是什麼也讀不到的,如果想要讀到數據,則應該改變filp->f-ops的值,這就要用到filp->f_op->llseek函數了。上網查了下,其中的參數需要記下筆記:
系統調用:
off_t sys_lseek(unsigned int fd, off_t offset, unsigned int origin)
offset是偏移量。
若origin是SEEK_SET(0),則將該文件的位移量設置爲距文件開始處offset 個字節。
若origin是SEEK_CUR(1),則將該文件的位移量設置爲其當前值加offset, offset可爲正或負。
若origin是SEEK_END(2),則將該文件的位移量設置爲文件長度加offset, offset可爲正或負。