1.2 file_operations open 使用详解

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本节对“从globalmem学习linux字符设备驱动”中，关于file_operations的 read

函数进行学习。

该函数创造一个新的文件对象 struct file * filp，并将他和相应的索引节点*inodep，对象关联起来。由系统调用open()调用它。

1. 如果设备是第一次打开，则对其进行初始化。

2. 如果必要，更新 *flip指针。

3. 分配并填写置于flip->private_data里的数据结构。

函数原型：

int (*open) (struct inode *, struct file *);

简单介绍
struct inode{
dev_t i_dev;
struct cdev *i_dev;
};

struct file{
const struct file_operations *f_op;
void *private_data;
fmode_t fmode;//00666  在open系统调用时，会获取这些属性
unsigned int flags;//只读
};

关于“1.4 struct inode 和 sturct file 结构体详细”参看博文

将设备结构体指针赋值给文件私有数据指针

原型如下：

src/include/linux/kernle.h 2.6.35

715/**
 716 * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
 717 * @ptr: the pointer to the member.
 718 * @type: the type of the container struct this is embedded in.
 719 * @member: the name of the member within the struct.
 720 *
 721 */
 722 #define container_of(ptr, type, member) ({ \
 723 const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
 724 (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

在ldd3 p62中这么使用,

struct scull_dev{
struct cdev cdev;
int qset;
};
open函数中： 通过inode结构体，返回 struct scull_dev 结构体指针
struct scull_dev *dev;
dev = container_of(inode->i_cdev,struct scull_dev,cdev);
flip->private_data = dev;

在linux设备驱动详解 p131

struct globalmem_dev *globalmem_devp;

int globalmem_open(struct inode *inode,struct file *flip)
{
//将设备结构体指针赋值给问价私有数据指针
flip->private_data = globalmem_devmp;
return 0;
}

其实，不提倡用上述直接调用全局变量 struct globalmem_dev *globalmem_devp;

这样会导致混乱，使用 contain_of 函数，如下使用

在linux设备驱动详解2 p135

int globalmem_open(struct inode *inode,struct file *flip)
{
struct globalmem_dev *dev;
dev = conainer_of(inode->cdev,struct globalmem_dev,cdev);
flip->private_data = dev;
return 0;
}

在内核源码中的一些例子

============================

src/drivers/char/efirtc.c

 264static int efi_rtc_open(struct inode *inode, struct file *file)
 265{
 266 /*
 267 * nothing special to do here
 268 * We do accept multiple open files at the same time as we
 269 * synchronize on the per call operation.
 270 */
 271        return 0;
 272}
在同一个时刻，每次系统调用时，我们允许打开多个文件

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我是这么认为：

系统调用open("test.txt",O_RDWR，00700);打开一个文件时，file结构体在内核中产生一个文件对象，系统调用open则返回一个文件描述符。file结构体则获得了该文件操作的属性 O_RDWR,00700等。

当有两个open系统调用时，第一次系统调用，open驱动程序产生struct inode结构体和struct file 结构体file1，当第二次系统调用时，open驱动程序再次产生struct file结构体file1。而且这两个file结构体对象都指向索引inode。为了能在内核中分开操作file，我们需要在内核open函数中，将设备结构体指针赋值给文件私有数据指针

struct globalmem_dev *dev;
dev = conainer_of(inode->cdev,struct globalmem_dev,cdev);
flip->private_data = dev;

linux设备驱动开发及应用 p127 

linux内核可支持多进程。多个进程可同时使用一个设备驱动程序。因此，设计设备驱动程序时要考虑到这一点。由于要分别管理使用同一个设备驱动程序的多个进程，因此，按进程分类方法分配和初始化内存。通常，在文件结构体的flip的private_data上注册、管理和使用按进程分类管的内存。

flip->private_data =vmalloc(1024);