Linux内核读写文件以及从SD卡读文件并处理的方法
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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
};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;
else
tpwakeupswitch = 0;
tpwakeupswitch_write(); //会根据tpwakeupswitch的值写入到文件中
return count;
}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;
else
tpwakeupswitch = 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';
else
temp = '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);
} 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);
}
else
mfs6000_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。
GitHub 加速计划 / li / linux-dash
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