关于get_ds, set_fs, get_fs函数的使用

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#linux内核 #struct #module #fp #null #file

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本文详细介绍了在Linux内核编程时如何通过set_fs、get_ds和get_fs函数进行系统调用，并确保用户空间参数的有效访问。重点阐述了地址访问限制的调整，包括addr_limit成员的作用及安全性的保证。

在linux内核编程时，进行系统调用（如文件操作）时如果要访问用户空间的参数，可以用set_fs,get_ds等函数实现访问。get_ds获得kernel的内存访问地址范围（IA32是4GB），set_fs是设置当前的地址访问限制值，get_fs是取得当前的地址访问限制值。进程由用户态进入核态，linux进程的task_struct结构中的成员addr_limit也应该由0xBFFFFFFF变为0xFFFFFFFF(addr_limit规定了进程有用户态核内核态情况下的虚拟地址空间访问范围，在用户态，addr_limit成员值是0xBFFFFFFF也就是有3GB的虚拟内存空间，在核心态，是0xFFFFFFFF,范围扩展了1GB)。使用这三个函数是为了安全性。为了保证用户态的地址所指向空间有效，函数会做一些检查工作。
如果set_fs(KERNEL_DS),函数将跳过这些检查。

下面是典型用法：

//#define __NO_VERSION__
//#define __KERNEL__
//#define MODULE
#define __KERNEL_SYSCALLS__
#include <linux/unistd.h>;
#include <linux/init.h>;
#include <linux/module.h>;
#include <linux/kernel.h>;
#include <linux/file.h>;
#include <linux/fs.h>;
#include <linux/sched.h>;
#include <asm/uaccess.h>;
#include <asm/processor.h>;

int init_module(void)
{
         struct file *fp = NULL;
         char buf[100];
         int i;

         for(i=0;i<100;i++)
                 buf[i] = 0;
         printk(KERN_ALERT "Hello ,ftyjl.\n");
         fp = filp_open("/tmp/8899", 3, 0);   //内核的open函数，返回struct file *
         if (fp == NULL)
                 printk(KERN_ALERT "filp_open error ,ftyjl.\n");
         mm_segment_t old_fs=get_fs(); //下面两步，设置当前执行环境为kernel_ds，否则会出错
         set_fs(get_ds());
         fp->f_op->read(fp, buf, 2, &fp->f_pos);   //调用真正的read
         set_fs(old_fs);   //恢复环境
         printk(KERN_ALERT "ftyjl:read[%s]\n", buf);

         printk(KERN_ALERT "end of Hello ,ftyjl.\n");
         return 0;
}
void cleanup_module(void)
{
         printk(KERN_ALERT "Good bye, ftyjl\n");
}

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