简介
平常的操作文件有以下几种方式：
1、打开
2、获取文件信息
3、读
4、写
同样，在内核中也是如此
原理
文件结构分析
直接上源码：
struct file {
union {
struct llist_node fu_llist;
struct rcu_head fu_rcuhead;
} f_u;
struct path f_path;
struct inode *f_inode; /* cached value */
//与文件相关的操作
const struct file_operations *f_op;
/*
* Protects f_ep_links, f_flags.
* Must not be taken from IRQ context.
*/
spinlock_t f_lock;
enum rw_hint f_write_hint;
atomic_long_t f_count;
//文件标志，检查用户请求是否是非阻塞的操作
unsigned int f_flags;
//文件模式，表示文件可读或可写
fmode_t f_mode;
struct mutex f_pos_lock;
loff_t f_pos;
struct fown_struct f_owner;
const struct cred *f_cred;
struct file_ra_state f_ra;
u64 f_version;
#ifdef CONFIG_SECURITY
void *f_security;
#endif
/* needed for tty driver, and maybe others */
void *private_data;
#ifdef CONFIG_EPOLL
/* Used by fs/eventpoll.c to link all the hooks to this file */
struct list_head f_ep_links;
struct list_head f_tfile_llink;
#endif /* #ifdef CONFIG_EPOLL */
struct address_space *f_mapping;
errseq_t f_wb_err;
} __randomize_layout
函数分析
打开文件：
strcut file* filp_open(const char* filename, int open_mode, int mode);
该函数返回strcut file*结构指针，供后继函数操作使用，该返回值用IS＿ERR（）来检验其有效性。
filename：
表明要打开或创建文件的名称（包括路径部分）。在内核中打开的文件时需要注意打开的时机，很容易出现需要打开文件的驱动很早就加载并打开文件，但需要打开的文件所在设备还不有挂载到文件系统中，而导致打开失败。
open_mode：
文件的打开方式，其取值与标准库中的open相应参数类似，可以取O_CREAT,O_RDWR,O_RDONLY等。
mode：
创建文件时使用，设置创建文件的读写权限，其它情况可以匆略设为0
读写文件：
kernel中文件的读写操作可以使用vfs_read()和vfs_write，在使用这两个函数前需要说明一下get_fs()和 set_fs()这两个函数。
vfs_read() vfs_write()两函数的原形如下：
ssize_t vfs_read(struct file* filp, char __user* buffer, size_t len, loff_t* pos);
ssize_t vfs_write(struct file* filp, const char __user* buffer, size_t len, loff_t* pos);
但在Kernel中，我们一般不容易生成用户空间的指针。
需要使用set_fs()函数或宏（set_fs()可能是宏定义），如果为函数，其原形如下：
void set_fs(mm_segment_t fs);
该函数的参数fs只有两个取值：USER＿DS，KERNEL＿DS，分别代表用户空间和内核空间，默认情况下，kernel取值为USER_DS
mm_segment_t old_fs;
old_fs = get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);
...... //与内存有关的操作
set_fs(old_fs);
还有一些其它的内核函数也有用__user修饰的参数，在kernel中需要用kernel空间的内存代替时，都可以使用类似办法。
使用vfs_read()和vfs_write()最后需要注意的一点是最后的参数loff_t * pos，pos所指向的值要初始化，表明从文件的什么地方开始读写。
关闭读写文件：
int filp_close(struct file*filp, fl_owner_t id);
该函数的使用很简单，第二个参数一般传递NULL值，也有用current->files作为实参的。
使用以上函数的其它注意点：
- 其实Linux Kernel组成员不赞成在kernel中独立的读写文件（这样做可能会影响到策略和安全问题），对内核需要的文件内容，最好由应用层配合完成。
- 在可加载的kernel module中使用这种方式读写文件可能使模块加载失败，原因是内核可能没有EXPORT你所需要的所有这些函数。
3.分析以上某些函数的参数可以看出，这些函数的正确运行需要依赖于进程环境，因此，有些函数不能在中断的handle或Kernel中不属于任可进程的代码中执行，否则可能出现崩溃，要避免这种情况发生，可以在kernel中创建内核线程，将这些函数放在线程环境下执行(创建内核线程的方式请参数kernel_thread()函数）。
实例
#include <linux/syscalls.h> /* get_fs set_fs */
#include <asm/processor.h>
#include <linux/string.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include<linux/module.h>
#include<linux/kernel.h>
#include<linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/mm.h>
struct file *fp; //文件
struct file *newfp; //新文件
struct kstat *stat;//文件大小
mm_segment_t old_fs; //设置
char tmp_file[3000]={
0}; //缓冲存储
char old_file[300]="/home/darui/file"; //旧文件路径
char new_file[100]="/home/darui/newfile"; //新文件路径
static int __init file_init(void)
{
/* while(flag == 0)//等到flag为1
{
msleep(300);
}
if( flag )//可以搞事情了
*/
{
//打开旧文件
fp = filp_open(old_file, 3, 0);//打开
if(fp == NULL)
{
printk(KERN_ALERT "filp_open error.\n");
return -1;
}
old_fs=get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);
//获取旧文件大小
stat =(struct kstat *) kmalloc(sizeof(struct kstat),GFP_KERNEL);
vfs_stat(old_file,stat);
printk(KERN_ALERT "%d\n",stat->size);
//读tmp_file
fp->f_op->read(fp, tmp_file, stat->size , &fp->f_pos);//read函数 读取tmp_file个字
set_fs(old_fs);
printk(KERN_ALERT "old_file:read[%s]\n", tmp_file);//打印读取
filp_close(fp, NULL);
//创建/打开新文件
if(newfp == NULL)
newfp = filp_open(new_file, O_RDWR | O_APPEND | O_CREAT, 0644);
if (IS_ERR(newfp)) {
printk("error occured while opening file %s, exiting...\n", new_file);
return 0;
}
//写入新文件
old_fs=get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);
newfp->f_op->write(newfp, (char *)tmp_file, stat->size , &newfp->f_pos);//write函数 写tmp_file个字
set_fs(old_fs);
filp_close(newfp, NULL);
newfp = NULL;
}
return 0;
}
static void __exit file_exit(void)
{
if(newfp != NULL)
filp_close(newfp, NULL);
if(fp != NULL)
filp_close(fp, NULL);
}
module_init(file_init);
module_exit(file_exit);
MODULE_AUTHOR("darui");