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编写Linux内核模块实现文件拷贝

作者:互联网

操作系统课程实验1 添加内核模块

每个人题目都是自己选择的,题目1已经有一位校友给出了标准答案,我捣鼓的是文件拷贝这题,弄了很久也记录一下,给后面的学弟学妹参考

题目4:设计一个带参数的模块,其参数为源文件和目标文件的文件名(可能带路径),模块功能是实现文件拷贝功能。

踩的大坑:

一、 最初用open()、read()、write()函数,发现头文件路径很奇怪,怎么包含也弄不对

这是因为在VFS的支持下,用户态进程读写任何类型的文件系统都可以使用read和write着两个系统调用,但是在linux内核中没有这样的系统调用。也就是说,这几个函数是给用户在用户态下使用的,内核中没有这样的函数。所以继续寻找,找到了这一组函数:

功能函数原型
打开文件struct file *filp_open(const char *, int, umode_t)
读文件ssize_t vfs_read(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *)
写文件ssize_t vfs_write(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *)
关闭文件int filp_close(struct file *, fl_owner_t id)

四个函数的详解大家就自行百度一下,(或者我后面有时间的话再补进来qaq

二、关于 buffer 这个缓冲区

如果直接把 buffer 作为参数执行 vfs_read 和 vfs_write 这两个函数的话,会有错误,返回值应该是-14。这是因为 vfs_read 和 vfs_write 函数中,其第二个参数指向的是用户空间的内存地址,如果我们直接使用内核空间的指针,则会返回 -EFALUT。所以我们需要使用 set_fs() 和 get_fs() 宏来改变内核对内存地址检查的处理方式。这两个宏包含在 uaccess.h 头文件中。

简单补充知识点(详细的还要大家自行去学习):

一、module_param 中的 perm 参数(Linux权限问题)

书上示例程序有一句

static char *who;
module_param(who,char,0644);

(先纠正一下错误,这样写的话是过不了编译的,应该要改成:(纠正错了欢迎指出))

static char *who;
module_param(who,charp,0644);

这里的charp应该是 char point 的意思,那么 0644 是哪里来的?
大家看这张表应该就能明白了:

宏定义含义
S_IRWXU00700权限,代表该文件所有者拥有读,写和执行操作的权限
S_IRUSR00400权限,代表该文件所有者拥有可读的权限
S_IWUSR00200权限,代表该文件所有者拥有可写的权限
S_IXUSR00100权限,代表该文件所有者拥有执行的权限
S_IRWXG00070权限,代表该文件用户组拥有读,写和执行操作的权限
S_IRGRP00040权限,代表该文件用户组拥有可读的权限
S_IWGRP00020权限,代表该文件用户组拥有可写的权限
S_IXGRP00010权限,代表该文件用户组拥有执行的权限
S_IRWXO00007权限,代表其他用户拥有读,写和执行操作的权限
S_IROTH00004权限,代表其他用户拥有可读的权限
S_IWOTH00002权限,代表其他用户拥有可写的权限
S_IXOTH00001权限,代表其他用户拥有执行的权限

注意这些是数字0开头,表明这些其实是八进制数。这些权限可以组合,因此可以得到:

标志含义
-rw------- (600)只有用户有读写权限。
-rw-r–r-- (644)只有用户有读写权限;而组用户和其他用户只有读权限。
-rwx------ (700)只有用户有读、写、执行权限。
-rwxr-xr-x (755)用户有读、写、执行权限;而组用户和其他用户只有读、执行权限。
-rwx–x--x (711)用户有读、写、执行权限;而组用户和其他用户只有执行权限。
-rw-rw-rw- (666)所有用户都有文件读、写权限。这种做法不可取。
-rwxrwxrwx (777)所有用户都有读、写、执行权限。更不可取的做法。

代码

module1.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>

#define BUFF_SIZE 512

static char *source;
static char *target;

module_param(source, charp, 0644);
module_param(target, charp, 0644);

static int __init module1_init(void)
{
    int cnt;
    char buffer[BUFF_SIZE];
    struct file *source_filp;
    struct file *target_filp;
    loff_t source_pos;
    loff_t target_pos;
    mm_segment_t fs;

    printk(KERN_ALERT "hello module1\n");

    //open source file
    if (IS_ERR(source_filp = filp_open(source, O_RDONLY, 0)))
    {
        printk(KERN_ALERT "Open %s Error\n", source);
        return -1;
    }

    //create and open target file
    if (IS_ERR(target_filp = filp_open(target, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, S_IRUSR | S_IWUSR)))
    {
        printk(KERN_ALERT "Open %s Error\n", target);
        return -1;
    }

    //copy
    source_pos = source_filp->f_pos;
    target_pos = target_filp->f_pos;

    fs = get_fs();
    set_fs(KERNEL_DS);

    while ((cnt = vfs_read(source_filp, buffer, BUFF_SIZE, &source_pos)) > 0)
    {
        vfs_write(target_filp, buffer, cnt, &target_pos);
    }

    set_fs(fs);

    filp_close(source_filp, NULL);
    filp_close(target_filp, NULL);
    
    return 0;
}

static void module1_exit(void)
{
    printk(KERN_ALERT "goodbye module1\n");
}

module_init(module1_init);
module_exit(module1_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

Makefile

obj-m:=module1.o
KDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD:=$(shell pwd)

default:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules 

clean:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean

插入模块命令

sudo insmod module1.ko source="./module1.c" target="./module2.c"

这里是在当前目录下新建一个module2.c文件,然后把module1.c的内容拷贝到module2.c

标签:filp,target,用户,module1,source,Linux,拷贝,权限,内核模块
来源: https://blog.csdn.net/u011779517/article/details/120811961