内核模块创建文件

内核模块 如何 打开文件，创建 一个文件

 

在 Linux 内核模块中，操作文件与在用户态有很大的不同。以下是如何在内核模块中打开文件和创建文件的基本方法：

1. 打开文件

在内核模块中，可以使用 filp_open 函数来打开文件。filp_open 函数定义如下：

c

复制代码

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

• filename：要打开的文件路径。
• flags：文件打开的标志，与用户态中的 open 系统调用类似（如 O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR）。
• mode：文件的权限模式，仅在创建新文件时使用。

示例代码：

#include <linux/fs.h>        // filp_open, filp_close
#include <linux/uaccess.h>   // copy_to_user, copy_from_user
#include <linux/slab.h>      // kmalloc, kfree

static int open_file_in_kernel(void)
{
    struct file *file;
    mm_segment_t old_fs;
    loff_t pos = 0;

    // 要打开的文件路径
    const char *filename = "/tmp/testfile.txt";
    
    // 文件打开标志
    int flags = O_RDONLY;
    
    // 文件权限模式
    umode_t mode = 0;

    // 切换地址空间
    old_fs = get_fs();
    set_fs(KERNEL_DS);

    // 打开文件
    file = filp_open(filename, flags, mode);
    if (IS_ERR(file)) {
        printk(KERN_ERR "Cannot open file %s\n", filename);
        set_fs(old_fs);
        return PTR_ERR(file);
    }

    // 读取文件内容
    char buf[128];
    kernel_read(file, buf, sizeof(buf) - 1, &pos);
    buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
    printk(KERN_INFO "Read from file: %s\n", buf);

    // 关闭文件
    filp_close(file, NULL);

    // 恢复地址空间
    set_fs(old_fs);

    return 0;
}

2. 创建文件

在内核模块中，可以使用 filp_open 函数并设置适当的标志来创建文件。例如，使用 O_CREAT 标志来创建新文件。

示例代码：

#include <linux/fs.h>        // filp_open, filp_close
#include <linux/uaccess.h>   // copy_to_user, copy_from_user
#include <linux/slab.h>      // kmalloc, kfree

static int create_file_in_kernel(void)
{
    struct file *file;
    mm_segment_t old_fs;
    loff_t pos = 0;

    // 要创建的文件路径
    const char *filename = "/tmp/newfile.txt";
    
    // 文件打开标志
    int flags = O_WRONLY | O_CREAT;
    
    // 文件权限模式
    umode_t mode = 0644;

    // 切换地址空间
    old_fs = get_fs();
    set_fs(KERNEL_DS);

    // 创建文件
    file = filp_open(filename, flags, mode);
    if (IS_ERR(file)) {
        printk(KERN_ERR "Cannot create file %s\n", filename);
        set_fs(old_fs);
        return PTR_ERR(file);
    }

    // 写入文件内容
    const char *data = "Hello, Kernel!";
    kernel_write(file, data, strlen(data), &pos);

    // 关闭文件
    filp_close(file, NULL);

    // 恢复地址空间
    set_fs(old_fs);

    return 0;
}

 

注意事项

1. 内核态与用户态地址空间：在内核态操作文件时，需要使用 get_fs() 和 set_fs() 函数来切换地址空间。默认情况下，内核模块不能直接访问用户态地址空间，因此需要临时切换到 KERNEL_DS。

2. 内核态文件操作函数：

   • filp_open：用于打开文件。
   • filp_close：用于关闭文件。
   • kernel_read：用于读取文件内容。
   • kernel_write：用于写入文件内容。

3. 错误处理：在内核编程中，必须特别注意错误处理。许多内核函数返回指针类型，使用 IS_ERR 和 PTR_ERR 宏来检查和处理错误。

4. 权限和安全性：在内核模块中操作文件时，确保文件路径和操作权限是安全的，避免潜在的安全风险。

参考：