linux驱动开发中常用函数copy_from_user open read write详解

linux驱动常用函数(copy_from_user open read write)

1.open

函数定义：
int open( const char * pathname, int flags);
int open( const char * pathname,int flags, mode_t mode);
参数说明：
  pathname ：文件的名称，可以包含（绝对和相对）路径
  flags：文件打开模式
  mode: 用来规定对该文件的所有者，文件的用户组及系统中其他用户的访问权限，则文件权限为：mode&(~umask)
函数说明:
参数pathname 指向欲打开的文件路径字符串。下列是参数flags 所能使用的旗标:

• O_RDONLY 以只读方式打开文件；
• O_WRONLY 以只写方式打开文件；
• O_RDWR 以可读写方式打开文件；

上述三种旗标是互斥的，也就是不可同时使用，但可与下列的旗标利用OR(|)运算符组合；

• O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件；
• O_EXCL 如果O_CREAT也被设置，此指令会去检查文件是否存在。文件若不存在则建立该文件，否则将导致打开文件错误，此外，若O_CREAT与O_EXCL同时设置，并且欲打开的文件为符号连接，则会打开文件失败。
• O_NOCTTY 如果欲打开的文件为终端机设备时，则不会将该终端机当成进程控制终端机；
• O_TRUNC 若文件存在并且以可写的方式打开时，此旗标会令文件长度清为0，而原来存于该文件的资料也会消失；
• O_APPEND 当读写文件时会从文件尾开始移动，也就是所写入的数据会以附加的方式加入到文件后面；
• O_NONBLOCK 以不可阻断的方式打开文件，也就是无论有无数据读取或等待，都会立即返回进程之中；
• O_NDELAY 同O_NONBLOCK；
• O_SYNC 以同步的方式打开文件；
• O_NOFOLLOW 如果参数pathname 所指的文件为一符号连接，则会令打开文件失败；
• O_DIRECTORY 如果参数pathname 所指的文件并非为一目录，则会令打开文件失败。

此为Linux2.2以后特有的旗标，以避免一些系统安全问题。参数mode 则有下列数种组合，只有在建立新文件时才会生效，此外真正建文件时的权限会受到umask值所影响，因此该文件权限应该为（mode-umaks）。

• S_IRWXU00700 权限，代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限；
• S_IRUSR 或S_IREAD，00400权限，代表该文件所有者具有可读取的权限；
• **S_IWUSR 或S_IWRITE，00200 **权限，代表该文件所有者具有可写入的权限；
• S_IXUSR 或S_IEXEC，00100 权限，代表该文件所有者具有可执行的权限；
• S_IRWXG 00070权限，代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限；
• S_IRGRP 00040 权限，代表该文件用户组具有可读的权限；
• S_IWGRP 00020权限，代表该文件用户组具有可写入的权限；
• S_IXGRP 00010 权限，代表该文件用户组具有可执行的权限；
• S_IRWXO 00007权限，代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限；
• S_IROTH 00004 权限，代表其他用户具有可读的权限；
• S_IWOTH 00002权限，代表其他用户具有可写入的权限；
• S_IXOTH 00001 权限，代表其他用户具有可执行的权限。

返回值：
若所有欲核查的权限都通过了检查则返回0值，表示成功，只要有一个权限被禁止则返回-1。

错误代码：
EEXIST 参数pathname 所指的文件已存在，却使用了O_CREAT和O_EXCL旗标；
EACCESS 参数pathname所指的文件不符合所要求测试的权限；
EROFS 欲测试写入权限的文件存在于只读文件系统内；
EFAULT 参数pathname指针超出可存取内存空间；
EINVAL 参数mode 不正确；
ENAMETOOLONG 参数pathname太长；
ENOTDIR 参数pathname不是目；
ENOMEM 核心内存不足；
ELOOP 参数pathname有过多符号连接问题；
Eio I/O 存取错误。

#include
#include
#include
#include
main()
{
    int fd,size;
    char s [ ]=”Linux Programmer!\n”,buffer[80];
    fd=open(“/tmp/temp”,O_WRONLY|O_CREAT);
    write(fd,s,sizeof(s));
    close(fd);
    fd=open(“/tmp/temp”,O_RDONLY);
    size=read(fd,buffer,sizeof(buffer));
    close(fd);
    printf(“%s”,buffer);
}

2.read

函数定义：
ssize_t read(int fd, void * buf, size_t count);

函数说明：
read()会把参数fd所指的文件传送count 个字节到buf 指针所指的内存中。

返回值：
返回值为实际读取到的字节数, 如果返回0, 表示已到达文件尾或是无可读取的数据。若参数count 为0, 则read()不会有作用并返回0。

注意：
  read时fd中的数据如果小于要读取的数据，就会引起阻塞。
  read的用法比write较为简单，此处不叙述过多。由于笔者水平也有限，如果文中有谬误之处还恳请诸位指出，以免误导大家。

3.write

函数定义：
ssize_t write (int fd, const void * buf, size_t count);

函数说明：
write()会把参数buf所指的内存写入count个字节到参数放到所指的文件内。

返回值：
如果顺利write()会返回实际写入的字节数。当有错误发生时则返回-1，错误代码存入errno中。
（1）write()函数返回值一般无0，只有当如下情况发生时才会返回0：write(fp, p1+len, (strlen(p1)-len)中第三参数为0，此时write()什么也不做，只返回0。man手册给出的write()返回值的说明如下：
（2）write()函数从buf写数据到fd中时，若buf中数据无法一次性读完，那么第二次读buf中数据时，其读位置指针（也就是第二个参数buf）不会自动移动，需要程序员编程控制
而不是简单的将buf首地址填入第二参数即可。如可按如下格式实现读位置移动：write(fp, p1+len, (strlen(p1)-len)。 这样write第二次循环时变会从p1+len处写数据到fp, 之后的也
由此类推，直至(strlen(p1)-len变为0。

以下通过一个例子具体说明write函数用法：

#include 
#include 
#include 
int main()
{
  char *p1 = "This is a c test code";
  volatile int len = 0;
 
  int fp = open("/home/test.txt", O_RDWR|O_CREAT);
  for(;;)
  {
     int n;
 
     if((n=write(fp, p1+len, (strlen(p1)-len)))== 0)   //if((n=write(fp, p1+len, 3)) == 0) 
     {                                                 //strlen(p1) = 21
         printf("n = %d \n", n);
         break;
     }
     len+=n;
  }
  return 0;
}

（3）在write一次可以写的最大数据范围内（貌似是BUFSIZ ,8192），第三参数count大小最好为buf中数据的大小，以免出现错误。(经过笔者再次试验，write一次能够写入的并不只有8192这么多，笔者尝试一次写入81920000，结果也是可以，看来其一次最大写入数据并不是8192，但内核中确实有BUFSIZ这个参数，具体指什么还有待研究)

4.copy_to_user

函数定义：
unsigned long copy_to_user(void *to, const void *from, unsigned long n)
参数说明：
to:目标地址（用户空间）
from:源地址（内核空间）
n:将要拷贝数据的字节数
函数说明：
从内核空间中读取数据到用户空间
返回值：
成功返回0，失败返回没有拷贝成功的数据字节数

5.copy_from_user

函数定义：
unsigned long copy_from_user(void *to, const void *from, unsigned long n);
参数说明：
to:目标地址（内核空间）
from:源地址（用户空间）
n:将要拷贝数据的字节数
函数说明：
从用户空间中读取数据到内核空间
返回值：
成功返回0，失败返回没有拷贝成功的数据字节数

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