linux kernel 往用户空间传递数据

一、往用户空间传递数据

1.传递单个数据

put_user()可以向用户空间传递单个数据。单个数据并不是指一个字节数据，对ARM而言, put_user一次性可传递一个char , short或者int型的数据,即1、2或者4字节。用put_user比用copy_to_user要快:
int put_user(x,p)
  • x 为内核空间的数据，
  • p 为用户空间的指针。
  • 传递成功，返回 0，否则返回-EFAULT。

put_user 一般在 ioctl 方法中使用，假如要往用户空间传递一个 32 位的数据，可以这样实现：

 
static int char_cdev_ioctl (struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
　　int ret;
　　u32 dat,
　　switch(cmd)
　　{
　　　　case CHAR_CDEV_READ:
　　　　...其它操作
　　　　dat = 数据；
　　　　if (put_user(dat, (u32 *)arg) ) {
　　　　　　printk("put_user err\n");
　　　　　　return -EFAULT;
　　　　}
　　}
　　...其它操作
　　return ret;
}

__put_user 是没有进行地址验证的版本。

2．传递多个数据

copy_to_user()可以一次性向用户空间传递一个数据块，函数原型如下:
static inline unsigned long __must_check copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n);
  • to 是内核空间缓冲区地址，
  • from 是用户空间地址，
  • n 是数据字节数，
  • 返回值是不能被复制的字节数，返回 0 表示全部复制成功。

copy_to_user()一般在 read 方法中使用。假如驱动要将从设备读到的 count 个数据送往用户空间，可以这样实现：

 
static ssize_t char_cdev_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
    unsigned char data[256] = {0};
    ....从设备获取数据
    if (copy_to_user((void *)buf, data, count)) {
        printk("copy_to_user err\n");
    return -EFAULT;
    }
    return count;
}

__copy_to_user 是没有进行地址验证的版本。

二、从用户空间获取数据

1．获取单个数据

调用get_user()可以从用户空间获取单个数据，单个数据并不是指一个字节数据，对ARM而言，get_user一次性可获取一个char、short或者 int型的数据，即1、2或者4字节。用get_user比用get_from_user要快:
int get_user(x,p)
  • x为内核空间的数据
  • p为用户空间的指针。
  • 获取成功，返回0，否则返回-EFAULT.

get_user()一般也用在ioctl方法中。假如驱动需要从用户空间获取一个32位数，然后写到某个寄存器中，可以这样实现:

 
static int char_cdev_ioctl (struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
　　int ret;
　　u32 dat,
switch(cmd)
{
　　case CHAR_CDEV_WRITE:
　　if (get_user(dat, (u32 *)arg) ) {
　　printk("get_user err\n");
　　return -EFAULT;
}
　　CHAR_CDEV_REG = dat;
　　...其它操作
}
　　...其它操作
　　return ret;
}

__get_user 是没有进行地址验证的版本。

2.获取多个数据

copy_from_user()可以一次性从用户空间获取一个数据块。
函数原型如下:
static inline unsigned long _must_ check copy_from_user(void *to, const void_user*from, unsigned long n);
  • to是内核空间缓冲区地址，
  • from是用户空间地址
  • n是数据字节数
  • 返回值是不能被复制的字节数，返回0表示全部复制成功。

copy_from_user()常用在 write方法中。如果驱动需要从用户空间获取count字节数据，用于操作设备，可以这样实现:

 
static ssize_t char_cdev_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
    unsigned char data[256];
    if (copy_from_user(&data, buf, 256) ) {
    printk("copy_from_user err\n");
    return -EFAULT;
    }
    ...
}

__copy_from_user 是没有进行地址验证的版本。