在應(yīng)用程序看來，字符設(shè)備只是一個(gè)設(shè)備文件，應(yīng)用程序可以像操作普通文件一樣對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行操作。應(yīng)用層對(duì)設(shè)備的操作都在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的file_operations結(jié)構(gòu)中有對(duì)應(yīng)的接口，比如應(yīng)用層的read函數(shù)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)層的file_operations-> read，而應(yīng)用層的write函數(shù)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)層的file_operations-> write。本節(jié)介紹字符設(shè)備內(nèi)核空間與用戶空間數(shù)據(jù)交互的方法。

先看file_operations中的讀寫接口：

ssize_t?(*read)?(struct?file?*,?char?__user?*,?size_t,?loff_t?*); ?

ssize_t?(*write)?(struct?file?*,?const?char?__user?*,?size_t,?loff_t?*);?

它們的第二個(gè)參數(shù)實(shí)際上是用戶空間的數(shù)據(jù)地址。由于內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)使用不同的內(nèi)存定義，所以二者之間不能直接訪問對(duì)方的內(nèi)存，而應(yīng)該使用Linux中的用戶和內(nèi)核態(tài)內(nèi)存交互函數(shù)，這些函數(shù)在include/asm/uaccess.h中聲明。

從內(nèi)核空間復(fù)制數(shù)據(jù)到用戶空間使用copy_to_user函數(shù)：

unsigned?long?copy_to_user?(void?__user?*?to,?const?void?*?from,?unsigned?long?n);?

而要從用戶空間復(fù)制數(shù)據(jù)到內(nèi)核空間可以用copy_from_user函數(shù)：

unsigned?long?copy_from_user?(void?*?to,?const?void*?from,?unsigned?long?n);?

此外內(nèi)核空間和用戶空間之間也可進(jìn)行單值交互（如char、int、long類型）：

int??put_user(dataum,ptr)；??//向用戶空間傳單值 ?

int??get_user(local,ptr)；???//向內(nèi)核空間傳單值?

當(dāng)一個(gè)指針指向用戶空間時(shí)，必須確保指向的用戶地址是合法的，而且對(duì)應(yīng)的頁面也已經(jīng)映射，這一點(diǎn)可以使用access_ok函數(shù)檢測。access_ok函數(shù)的type參數(shù)有兩個(gè)選項(xiàng)：VERIFY_READ、VERIFY_ WRITE，分別對(duì)應(yīng)內(nèi)存讀、寫。

int?access_ok(int?type,?const?void?*addr,?unsigned?long?size);?

在訪問用戶空間的內(nèi)存時(shí)，可以使用下面的方法先檢查用戶空間的指針是否合法：

char?kernelbuffer[100]; ?

static?ssize_t?demo_read(struct?file?*file,?char?__user?*buffer,?size_t?count,?loff_t?*ppos) ?

{ ?

????if?(!access_ok(VERIFY_WRITE,?buffer,?count)) ?

????????return?-EFAULT; ?

????if?(copy_to_user(buffer,?kernelbuffer,?count)) ?

????????????return?-EFAULT; ?

????return?count; ?

} ?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的字符设备的读写的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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