Linux内核读写文件以及从SD卡读文件并处理的方法

        在Linux的应用平台上，很多时候我们需要用到从SD卡读数据来使用，比如升级触摸屏固件，比如载入调试文本等，都需要用到Linux的文件系统来操作。

（1）基础函数

这些函数主 要有： filp_open() filp_close(), vfs_read() vfs_write()，set_fs()，get_fs()等，这些函数在linux/fs.h和asm/uaccess.h头文件中声明。

        a，打开文件。filp_open()：在kernel中可以打开文件，其原形如下：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，比如需要打开的文件所在设备还没有挂载到文件系统，会导致打开失败。open_mode： 文件的打开方式，可以取O_CREAT,O_RDWR,O_RDONLY等。 mode：自己实验时必设为0777，方具有完全的读写权限，否则filp_open会返回失败。

        b，读写文件。kernel中文件的读写操作可以使用vfs_read()和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);  在使用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，一般设0。注意buffer是指针。

        c，权限函数get_fs()和 set_fs()这两个函数。b所讲的两个函数的第二个参数buffer，前面都有__user修饰符，这就要求这两个buffer指针都应该指向用户空间的内存，如果对该参数传递kernel空间的指针，这两个函数都会返回失败-EFAULT。要使这两个读写函数使用kernel空间的buffer指针也能正确工作，需要使用set_fs()函数，其原形如下：void set_fs(mm_segment_t fs);该函数的作用是改变kernel对内存地址检查的处理方式，其实该函数的参数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，即对用户空间地址检查并做变换。那么要在这种对内存地址做检查变换的函数中使用内核 空间地址，就需要使用set_fs(KERNEL_DS)进行设置。这两个函数的一般用法为：  　　

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。  

       d， 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。

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)，对内核需要操作的文件内容，最好由应用层完成。样例代码：

#include <linux/module.h> #include <linux/init.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/uaccess.h> static char buf[] = "你好"; static char buf1[10];   int __init hello_init(void) {     struct file *fp;     mm_segment_t fs;     loff_t pos;     printk("hello enter\n");     fp = filp_open("/home/niutao/kernel_file", O_RDWR | O_CREAT, 0644);     if (IS_ERR(fp)) {         printk("create file error\n");         return -1;     }     fs = get_fs();     set_fs(KERNEL_DS);    pos = 0;     vfs_write(fp, buf, sizeof(buf), &pos);     pos = 0;     vfs_read(fp, buf1, sizeof(buf), &pos);     printk("read: %s\n", buf1);     filp_close(fp, NULL);     set_fs(fs);     return 0; }

（2）经常会用到的读写一个文件作为存储标志的做法

         很多时候，系统关机时需要底层一个文件保存0或者1，以备下次开机后系统直接读取之前的状态值。同时，这个标志位在系统运行时也是可以随时改变，并影响流程。通过sysfs来操作，注意权限，否则读写无效。

static DEVICE_ATTR(ftstpwakeupswitch, S_IRWXUGO | S_IRWXUGO, fts_tpwakeupswitch_show,fts_tpwakeupswitch_store);

static struct attribute *fts_attributes[] = {...............................&dev_attr_ftsfwupgradeapp.attr,&dev_attr_ftstpwakeupswitch.attr,NULL};

具体函数

u8 tpwakeupswitch = 1;//运行中他处需要判断的变量static ssize_t fts_tpwakeupswitch_show(struct device *dev,struct device_attribute *attr,char *buf){//上层读ssize_t num_read_chars = 0;tpwakeupswitch_read();//会读取保存的文件并改变tpwakeupswitch的值num_read_chars = snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", tpwakeupswitch);return num_read_chars;}static ssize_t fts_tpwakeupswitch_store(struct device *dev,struct device_attribute *attr,const char *buf, size_t count){//上层写if('1' == *buf)tpwakeupswitch = 1;elsetpwakeupswitch = 0;tpwakeupswitch_write();//会根据tpwakeupswitch的值写入到文件中return count;}

读写文件函数如下：

static int tpwakeupswitch_read(){char temp;struct file *fp = NULL;mm_segment_t fs;loff_t pos; if (NULL == fp)fp = filp_open("/data/tpwakeupswitch.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0777);       if (IS_ERR(fp)) {printk("tpwakeupswitch_read create or open file error\n");   return -1; }fs = get_fs(); set_fs(KERNEL_DS);  pos = 0;    vfs_read(fp, &temp, sizeof(temp), &pos);  if('1' == temp )tpwakeupswitch = 1;elsetpwakeupswitch = 0;filp_close(fp, NULL); set_fs(fs);  return 0;}static int tpwakeupswitch_write(){char temp;struct file *fp = NULL;mm_segment_t fs;loff_t pos; if (NULL == fp)fp = filp_open("/data/tpwakeupswitch.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0777);       if (IS_ERR(fp)) {printk("tpwakeupswitch_write create or open file error\n");   return -1; }fs = get_fs(); set_fs(KERNEL_DS);  pos = 0;    if(1 == tpwakeupswitch)temp = '1';elsetemp = '0';vfs_write(fp, &temp, sizeof(temp), &pos);   filp_close(fp, NULL); set_fs(fs);  return 0;}

         需要注意的是，show和store通常只是操作了attr（查看或者单击checkbox）之后才会跑到，默认开机是不会跑show当然也不会去读之前保存的值作为实时变量的，那么必须在变量判断的地方前执行一次read操作（也即TP的suspend前），来获得关机前保存的变量值作为实时变量。

         另一个注意的地方是，show和store才会创建文件，如果是重新格式化第一次开机，这个文件是没有的，如果没有文件没有初始化值（有时也客户要求初始化成某个值），会导致异常。此时在read中添加一个若文件为空则初始化某个值的过程即可。

loff_t file_size; struct inode *inode = NULL;....inode = fp->f_dentry->d_inode; file_size = inode->i_size;if(0 ==  file_size )//文件长度为0，肯定是初建文件，默认写个值{pos = 0; temp = '1';vfs_write(fp, &temp, sizeof(temp), &pos); }

（3）通过举一个实例来说明VFS FILE操作细节，即在ADB中通过echo 到DEVICE_ATTR的store来升级TP固件，相关升级函数可以参见博文http://blog.csdn.net/zhandoushi1982/article/details/7704416。store属性函数

static ssize_t melfas_fwupdate_store(struct device *dev,struct device_attribute *attr,const char *buf, size_t count){int UpResult;mt65xx_eint_mask(CUST_EINT_TOUCH_PANEL_NUM);printk("run here \r\n");UpResult = ms6000_firmware_upgrade_from_TCard();//T卡升级主函数if(UpResult== MS6000_RET_SUCCESS){printk("MFS6000 DOWNLOAD SUCCESS \r\n");msleep(100);}elsemfs6000_print_fail_result(UpResult);i2c_client->addr = MS6000_8BIT_I2CADDR;mt_set_gpio_mode(GPIO_I2C0_SCA_PIN, GPIO_I2C0_SCA_PIN_M_SCL);mt_set_gpio_mode(GPIO_I2C0_SDA_PIN, GPIO_I2C0_SDA_PIN_M_SDA);mt65xx_eint_unmask(CUST_EINT_TOUCH_PANEL_NUM);//恢复中断和I2C脚的使用return count;}

（4）从T卡读文件并处理（cred处理是多余的）

static int ms6000_firmware_upgrade_from_TCard(){unsigned char NewFwVersion,OldFwVersion;UINT16 rdlen;//实际读入内存的文件长度loff_t file_size;//文件大小UINT8 *buf = NULL;//分配的内存指针struct file *fp = NULL;struct inode *inode = NULL;int ret = MS6000_RET_FILE_ACCESS_FAILED;mm_segment_t old_fs;const struct cred *old_cred;struct cred *override_cred;override_cred = prepare_creds();if (!override_cred)return -ENOMEM;override_cred->fsuid = 0;override_cred->fsgid = 0;old_cred = (struct cred *)override_creds(override_cred);//权限属性old_fs = get_fs();set_fs(KERNEL_DS);//权限属性if(mfs_i2c_read_single_reg(0x21,&OldFwVersion) == true){NewFwVersion = ms6000_GetLibVer();//从T卡中读文件，并取出存于特定字节的版本号值printk("mfs6000 NewFwVersionis 0x%x,OldFwVersion is 0x%x \r\n",NewFwVersion,OldFwVersion);}i2c_client->addr = MS6000_8BIT_DOWNLOAD_ADDR;if(1NewFwVersion != OldFwVersion){fp = filp_open("/mnt/sdcard/MCH_U5(S)_R01_VF6.bin", O_RDONLY, 0);  //载入BIN格式的固件if (IS_ERR(fp)) {printk("ERROR opening file \r\n");return MS6000_RET_OPENFILE_ERROR;} else {if (!(fp->f_op)) {printk("File has no file operations registered!\r\n");filp_close(fp, NULL);return MS6000_RET_OPENFILE_ERROR;}if (!fp->f_op->read) {printk(" File has no READ operations registered!\r\n");filp_close(fp, NULL);return MS6000_RET_OPENFILE_ERROR;}}inode = fp->f_dentry->d_inode;file_size = inode->i_size;buf = (UINT8 *)kmalloc(file_size, GFP_KERNEL);if(buf < 0)return -ENOMEM;rdlen = vfs_read(fp, buf, file_size, &(fp->f_pos));printk("start download, file_size is %d,rdlen is %d\r\n",file_size,rdlen);mtk_wdt_disable();ret = ms6000_download(buf,rdlen);//升级主函数参见文章头部博文mtk_wdt_get_en_setting();kfree(buf);filp_close(fp, NULL);revert_creds(old_cred);put_cred(override_cred);set_fs(old_fs);//恢复权限}else{printk("because of the same lib, update abort!\r\n");}return ret;}

按以上方式升级完后不用重启手机即可正常操作。验证成功与否的话，进入工厂菜单中即可看到正确的版本号F6，则说明升级成功。需要注意的是：该种方式只能用BIN固件升级，不能用C格式固件，因为读入的是流文件，也解释了之前升级C固件却导致TP不能用的原因。
（5）以上是升级TP固件，如果是从T卡中读文件并解析文件，则需要编写对应的流文件解析代码段即可。