sys_open()代码分析

sys_open()是Linux内核中用于打开文件的关键系统调用。它根据传入的路径、标志和权限模式来创建或打开文件。open()函数的参数包括文件路径、打开模式和权限,涉及的标志如O_RDONLY、O_WRONLY、O_CREAT等。当文件被创建时,mode参数定义了文件所有者的权限。内核通过SYSCALL_DEFINE3(open)调用do_sys_open()来处理打开请求,这部分代码位于fs/open.c。本文详细分析了sys_open()和do_sys_open()的实现细节。

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                                                                                 sys_open()源代码分析

应用程序在操作任何一个文件之前,必须先调用open()来打开该文件,即通知内核新建一个代表该文件的结构,并且返回该文件的描述符(一个整数),该描述符在进程内唯一。open()的格式如下:

int open(const char * pathname,int oflag, mode_t mode )

pathname:代表需要打开的文件的文件名;

oflag:表示打开的标识,具体的内核支持如下标记位:

O_ACCMODE<0003>: 读写文件操作时,用于取出flag的低2位。
O_RDONLY<00>: 只读打开
O_WRONLY<01>: 只写打开
O_RDWR<02>: 读写打开
O_CREAT<0100>: 文件不存在则创建,需要mode_t
O_EXCL<0200>: 如果同时指定了O_CREAT,而文件已经存在,则出错 
O_NOCTTY<0400>: 如果pathname代表终端设备,则不将此设备分配作为此进程的控制终端

O_TRUNC<01000>: 如果此文件存在,而且为只读或只写成功打开,则将其长度截短为0  

O_APPEND<02000>: 每次写时都加到文件的尾端
O_NONBLOCK<04000>: 如果p a t h n a m e指的是一个F I F O、一个块特殊文件或一个字符特殊文件,则此选择项为此文件的本次打开操作和后续的I / O操作设置非阻塞方式。
O_NDELAY<O_NONBLOCK>
O_SYNC<010000>: 使每次write都等到物理I/O操作完成。
FASYNC<020000>: 兼容BSD的fcntl同步操作
O_DIRECT<040000>: 直接磁盘操作标识,每次读写都不使用内核提供的缓存,直接读写磁盘设备
O_LARGEFILE<0100000>: 大文件标识
O_DIRECTORY<0200000>: 必须是目录
O_NOFOLLOW<0400000>: 不获取连接文件
O_NOATIME<01000000>: 暂无

### sys_open 函数的定义与实现位置 `sys_open` 是 Linux 系统调用的一部分,其主要功能是打开文件并返回一个文件描述符。以下是关于 `sys_open` 的定义和实现位置的相关说明: #### 1. 系统调用入口 在 Linux 内核中,系统调用通常由特定的汇编代码处理,并通过 `asmlinkage` 关键字声明函数参数传递方式[^2]。对于 `sys_open` 而言,它的实际实现位于内核源码中的某个具体模块。 #### 2. 实际实现路径 `sys_open` 的核心逻辑实际上是由 `do_sys_open` 函数完成的。该函数接收四个参数:`AT_FDCWD`, `filename`, `flags`, 和 `mode`[^1]。这些参数用于指定要打开的文件以及相关的标志位和权限模式。 - **头文件声明** 在内核源码中,`sys_open` 的原型可能被声明于 `<linux/syscalls.h>` 文件中。 - **实现文件** 其具体的实现在 `fs/open.c` 中可以找到。这里包含了对 `do_sys_open` 的定义及其内部逻辑。 #### 3. do_dentry_open 的作用 进一步分析可知,在 `do_sys_open` 的执行过程中,会调用到 `do_dentry_open()` 函数来初始化文件结构体 (`struct file`) 并关联相应的 inode 对象[^3]。此过程涉及文件系统的底层操作,例如分配资源、设置访问权限等。 以下是一个简化版的伪代码表示: ```c // fs/open.c int do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags, umode_t mode) { struct path path; struct file *f; // 解析路径名 if (dfd != AT_FDCWD && !(flags & O_PATH)) { ... } // 执行 dentry open 操作 f = do_dentry_open(dentry, inode, flags); return PTR_ERR_OR_ZERO(f); // 返回文件描述符或错误码 } ``` 上述代码片段展示了如何利用传入的参数逐步构建完整的文件对象,并最终返回给用户空间程序使用。 --- ###
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