这篇文章主要介绍“linux有没有内核文件操作函数”，在日常操作中，相信很多人在linux有没有内核文件操作函数问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”linux有没有内核文件操作函数”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！
linux有内核文件操作函数，例filp_open()函数可用于打开文件、vfs_read()函数可用于读取文件、vfs_write()函数可用于写文件、filp_close()函数可用于关闭文件。在vfs_read和vfs_write函数中，其第二个参数指向的用户空间的内存地址，如果直接使用内核空间的指针，则会返回“-EFALUT”。
1. 内核空间文件操作
| 功能 | 函数原型 |
|---|---|
| 打开文件 | struct file *filp_open(const char *filename, int flags, int mode) |
| 读文件 | ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos) |
| 写文件 | ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos) |
| 关闭文件 | int filp_close(struct file *filp, fl_owner_t id) |
2. 内核空间与用户空间
在vfs_read和vfs_write函数中，其参数buf指向的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。这是因为使用的缓冲区超过了用户空间的地址范围。一般系统调用会要求你使用的缓冲区不能在内核区。这个可以用set_fs()、get_fs()来解决。
在include/asm/uaccess.h中，有如下定义：
#define MAKE_MM_SEG(s) ((mm_segment_t) { (s) })
#define KERNEL_DS MAKE_MM_SEG(0xFFFFFFFF)
#define USER_DS MAKE_MM_SEG(PAGE_OFFSET)
#define get_ds() (KERNEL_DS)
#define get_fs() (current->addr_limit)
#define set_fs(x) (current->addr_limit = (x))
如果使用，如下：
mm_segment_t fs = get_fs();
set_fs(KERNEL_FS);
//vfs_write();
vfs_read();
set_fs(fs);
详尽解释：系统调用本来是提供给用户空间的程序访问的，所以，对传递给它的参数（比如上面的buf），它默认会认为来自用户空间，在read或write()函数中，为了保护内核空间，一般会用get_fs()得到的值来和USER_DS进行比较，从而防止用户空间程序“蓄意”破坏内核空间；而现在要在内核空间使用系统调用，此时传递给read或write（）的参数地址就是内核空间的地址了，在USER_DS之上(USER_DS ~ KERNEL_DS)，如果不做任何其它处理，在write()函数中，会认为该地址超过了USER_DS范围，所以会认为是用户空间的“蓄意破坏”，从而不允许进一步的执行；为了解决这个问题set_fs(KERNEL_DS)将其能访问的空间限制扩大到KERNEL_DS,这样就可以在内核顺利使用系统调用了！
3.Linux struct inode结构
struct inode {
struct hlist_node i_hash;
struct list_head i_list;
struct list_head i_dentry;
unsigned long i_ino;
atomic_t i_count;
umode_t i_mode;
unsigned int i_nlink;
uid_t i_uid;
gid_t i_gid;
kdev_t i_rdev;
loff_t i_size;
struct timespec i_atime;
struct timespec i_mtime;
struct timespec i_ctime;
unsigned int i_blkbits;
unsigned long i_blksize;
unsigned long i_version;
unsigned long i_blocks;
unsigned short i_bytes;
spinlock_t i_lock;
struct rw_semaphore i_alloc_sem;
struct inode_operations *i_op;
struct file_operations *i_fop;
struct super_block *i_sb;
struct file_lock *i_flock;
struct address_space *i_mapping;
struct address_space i_data;
struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS];
struct list_head i_devices;
struct pipe_inode_info *i_pipe;
struct block_device *i_bdev;
unsigned long i_dnotify_mask;
struct dnotify_struct *i_dnotify;
unsigned long i_state;
unsigned long dirtied_when;
unsigned int i_flags;
unsigned char i_sock;
atomic_t i_writecount;
void *i_security;
__u32 i_generation;
union {
void *generic_ip;
} u;
};
struct inode_operations {
int (*create) (struct inode *, struct dentry *,int);
struct dentry * (*lookup) (struct inode *, struct dentry *);
int (*link) (struct dentry *, struct inode *, struct dentry *);
int (*unlink) (struct inode *, struct dentry *);
int (*symlink) (struct inode *, struct dentry *, const char *);
int (*mkdir) (struct inode *, struct dentry *, int);
int (*rmdir) (struct inode *, struct dentry *);
int (*mknod) (struct inode *, struct dentry *, int, dev_t);
int (*rename) (struct inode *, struct dentry *,
struct inode *, struct dentry *);
int (*readlink) (struct dentry *, char *, int);
int (*follow_link) (struct dentry *, struct nameidata *);
int (*put_link) (struct dentry *, struct nameidata *);
void (*truncate) (struct inode *);
int (*permission) (struct inode *, int);
int (*setattr) (struct dentry *, struct iattr *);
int (*getattr) (struct vfsmount *, struct dentry *, struct kstat *);
int (*setxattr) (struct dentry *, const char *,
const void *, size_t, int);
ssize_t (*getxattr) (struct dentry *, const char *, void *, size_t);
ssize_t (*listxattr) (struct dentry *, char *, size_t);
int (*removexattr) (struct dentry *, const char *);
};
4.Linux struct file结构
struct file结构体定义在/linux/include/linux/fs.h(Linux 2.6.11内核)中，其原型是：
struct file {
union {
struct list_head fu_list;
struct rcu_head fu_rcuhead;
} f_u;
struct path f_path;
#define f_dentry f_path.dentry
#define f_vfsmnt f_path.mnt
const struct file_operations *f_op;
atomic_t f_count;
unsigned int f_flags;
mode_t f_mode;
loff_t f_pos;
struct fown_struct f_owner;
unsigned int f_uid, f_gid;
struct file_ra_state f_ra;
unsigned long f_version;
#ifdef CONFIG_SECURITY
void *f_security;
#endif
void *private_data;
#ifdef CONFIG_EPOLL
struct list_head f_ep_links;
spinlock_t f_ep_lock;
#endif
struct address_space *f_mapping;
};
文 件结构体代表一个打开的文件，系统中的每个打开的文件在内核空间都有一个关联的struct file。它由内核在打开文件时创建，并传递给在文件上进行操作的任何函数。在文件的所有实例都关闭后，内核释放这个数据结构。在内核创建和驱动源码 中，struct file的指针通常被命名为file或filp。
到此，关于“linux有没有内核文件操作函数”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注编程网网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！
