分类： LINUX
2020-12-07 09:38:33
本文摘自
在我们目前的Linux系统中，我们大概共约300左右个系统调用，其中syscall_table.S列出了所有的系统调用表。
在本文件中记录了所有当前平台系统中所提供的系统调用表，其中第五项就包括：
.long sys_open /* 5 */
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查看sys_open() 函数，我们看到里面所完成的工作为：
1、查看打开的是否是大文件，如果是的话，置大文件标志位：O_LARGEFILE
2、做do_sys_open()函数调用。
3、检查2的调用返回值ret是否有效。
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查看do_sys_open()函数所完成的工作为：
调用getname() ，getname函数主要功能是在使用文件名之前将其拷贝到内核数据区，正常结束时返回内核分配的空间首地址，出错时返回错误代码。
取得系统中可用的文件描述符fd。
调用do_filp_open()函数，此函数使用了一个数据结构nameidata来描述与文件相关的文件操作。
struct nameidata {
struct dentry *dentry; // 目录数据
struct vfsmount *mnt; // 虚拟文件挂载点数据
struct qstr last; // hash值
unsigned int flags; // 文件操作标识
int last_type; // 类型
unsigned depth;
char *saved_names[MAX_NESTED_LINKS + 1];
union {
struct open_intent open;
} intent; // 专用数据
};
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struct file *do_filp_open(const char * filename, int flags, int mode){
int namei_flags, error;
struct nameidata nd;
namei_flags = flags;
if ((namei_flags+1) & O_ACCMODE)
namei_flags++; // 如果flags有O_WRONLY，则增加O_RDONLY
error = open_namei(filename, namei_flags, mode, &nd);
// open_namei函数主要执行文件操作的inode部分的打开等操作。
if (!error)
return nameidata_to_filp (nd, flags);
// 把文件的inod相关信息转换成文件结构。
return ERR_PTR(error); // 返回错误代码
}
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我们下面来看这个比较关键的函数：nameidata_to_filp():
struct file *(struct nameidata *nd, int flags)
821 {
822 struct file *filp;
823
824 /* Pick up the filp from the open intent */
825 filp = nd->intent.open.file;
// 把相关 file结构的指针赋予 filp。
826 /* Has the filesystem initialised the file for us? */
827 if (filp->f_path.dentry == NULL)
828 filp = __dentry_open(nd->dentry, nd->mnt, flags, filp, NULL);
// ***** 关键函数 ***** //
829 else
830 path_release(nd);
831 return filp;
832 }
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关键函数：__dentry_open():
static struct file *__dentry_open(struct dentry *dentry, struct vfsmount *mnt,
int flags, struct file *f,
int (*open)(struct inode *, struct file *))
{
......
695 f->f_pos = 0;
696 f->f_op = fops_get(inode->i_fop);
// 在这里进行赋值,f->f_op = &def_chr_fops,注意上文inode->i_fop中的赋值。
697 file_move(f, &inode->i_sb->s_files);
698
699 if (!open && f->f_op)
// 在调用__dentry_open时open赋值为空,所以!open为真。
700 open = f->f_op->open;
// 在这里将open赋为chrdev_open。
701 if (open) {
702 error = open(inode, f);
// 这里调用chrdev_open, 参照下文。
703 if (error)
704 goto cleanup_all;
......
}
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在函数chrdev_open中(/fs/char_dev.v):
int chrdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
{
......
kobj = kobj_lookup(cdev_map, inode->i_rdev, &idx);
// 执行kobj_lookup函数，在cdev_map里寻找相应的inode->i_rdev设备。
// cdev_map是一个256个probe结构组成的数组，用于查找具有相应设备号的设备。
// inode->i_rdev为设备号。
new = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
//从kobj的位置倒算出cdev的内存地址，获得包含相应kobj的cdev。
inode->i_cdev = p = new;
// 到这里p已经为我们要的设备cdev了。
filp->f_op = fops_get(p->ops);
/ /拿到 cdev操作集。
// 至此以后read,write操作都通过file->f_op直接与我们要的设备操作集挂钩了。
......
}
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到此，系统通过file->f_op 就与我们在设备驱动里面的定义的相关操作联系起来了，我们之前在写驱动实现的功能操作就被系统通过应用层的open 一步一步的调用到我们自己的open跟相关其他的操作了。
