文件系统open操作流程

最新推荐文章于 2025-04-24 14:52:58 发布
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本文详细解析了Linux系统中文件操作的过程，从sys_open到open_namei，再到path_walk及vfs_create等关键步骤。特别关注了目录打开时的错误处理机制及后续的dentry_open流程，包括get_empty_filp、get_write_access、file_move等环节。

sys_open-->open_namei-->path_walk

                                    -->(vfs_create)

                                    -->( error = -EISDIR; if (S_ISDIR(inode->i_mode) && (flag & FMODE_WRITE)))    

 

 

             -->dentry_open-->get_empty_filp

                                   -->(get_write_access)

                                   -->file_move

                                   -->(f_op->open)  

 

 

 

opendir 也是调用sys_open

DP读书：《openEuler操作系统》（七）FSCK与VFS虚拟文件系统
DarrenPig的博客
01-17 2642
虚拟文件系统（VirtualFileSystemVFS虚拟文件系统（Virtual File System，VFS）虚拟文件系统（VirtualFileSystemVFS现代操作系统支持同时使用多种文件系统。在计算机科学中，虚拟文件系统（Virtual File System，VFS）是一个抽象层，它允许应用程序和操作系统与各种不同类型的物理文件系统进行交互。VFS隐藏了物理文件系统的底层细节。
从零开始玩转国产开源操作系统：openEuler 入门全攻略
HuaweiLab_Peach的博客
04-09 2906
openEuler 是华为发起并主导的开源 Linux 操作系统项目，专为云计算、边缘计算、高性能服务器等场景打造。该系统不仅继承了 Linux 社区的开放基因，还融合了华为在系统内核、虚拟化、安全等方面的深厚积累。在“去 IOE”、信创替代和开源自主的大趋势下，openEuler 不仅是一款优秀的服务器级 Linux 系统，更是学习 Linux、理解系统架构、实践自动化运维的绝佳工具。不管你是 Linux 初学者、系统管理员，还是云原生技术爱好者，openEuler 都值得你下载体验、深度使用！📌。
文件系统之open
程序猿
06-20 1482
VFS之open 在文件读写之前，我们必须先打开文件。从应用程序的角度来看，这是通过标准库的open函数完成的，该函数返回一个文件描述符。内核中是由系统调用do_sys_open()函数完成。 SYSCALL_DEFINE3(open...) | long do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags, um
文件操作——系统调用函数open函数（含文件描述符介绍）
challenglistic的博客
03-27 6792
C/C++向文件写入，先调用接口函数 ——> 系统调用函数 ——>进入OS ——> 从磁盘中读取文件，这里主要介绍系统调用函数open函数
文件操作-open等
qq_41940837的博客
11-16 454
linux文件操作
open流程分析
记不住就笔记
08-25 876
open系统调用在内核中的流程分析         分三步走，力求讲得比较清楚。 一）驱动注册open函数都干了些什么？ register_chrdev -> cdev_add ->  kobj_map file: fs/char_dev.c int register_chrdev(unsigned ...
open调用过程
weixin_30509393的博客
07-16 240
1. 首先传到vfs的do_sys_open，在open.c中。 　　　　　　long do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags, umode_t mode) 此时，我们只知道open传递过来的一些参数，比如filename，open调用是这样的 　　　　int open(const char *pathname...
【操作系统管理】openEuler欧拉系统密码重置指南：GRUB界面与单用户模式操作流程
07-13
② 学习掌握Linux系统底层操作技巧，如GRUB配置与单用户模式下的命令行操作。 阅读建议：由于涉及系统底层操作，请严格按照步骤执行，并提前备份重要数据以防意外发生。对于不熟悉Linux命令行的用户，建议在虚拟机...
ML307R OpenCPU 数据保存文件系统fs使用
05-26
在OpenCPU环境下，数据保存文件系统的使用流程大致如下： 1. 初始化：在系统启动时，需要初始化文件系统，这包括设置分区、分配内存缓冲区以及挂载文件系统到特定的存储设备。 2. 文件操作：创建、打开、读取、...
西工大2021操作系统实验六openEuler
06-27
这个实验可能涉及到操作系统的核心概念，如进程管理、内存管理、文件系统以及设备驱动等。 【描述】提到的“步骤和截图”表明实验包含了详细的执行过程，这对于理解和复现实验至关重要。提交时要求修改截图和文件夹...
文件系统--open系统调用详解
程序猿Ricky的日常干货
06-19 4322
arm64平台关于32位系统调用的定义： #define __NR_open 5 __SYSCALL(__NR_open, compat_sys_open) #undef __SYSCALL #define __SYSCALL(nr, sym) [nr] = sym, /* * The sys_call_table array must be 4K aligned to be acces...
系统调用open全过程
做一个有技术追求的人
08-16 2295
学习linux设备驱动一书的字符设备驱动一章，对内核如何调用到file_operation中的处理函数非常的迷惑，于是仔细查看了内核系统调用的过程，也顺便学习了一下系统调用的知识，这里做一下总结，梳理一下系统调用open的全过程。   系统调用是通过软中断来实现的，用户程序首先设置系统调用参数，其中一个就是系统调用编号，然后执行软中断指令，内核接受到异常，跳转到异常处理表地址，mips处理器的8
OpenManus深度解析(1) - 执行流程概述
04-24 1279
OpenManus原理深入解析，彻底明白智能体底层是如何工作的。
操作系统实验六 文件系统验证实验
weixin_61814212的博客
06-04 2687
当时由于假期的原因，我们不需要做实验五，所以实验六是我们做的最后一个实验，因此实验五就需要靠大家自己完成了。
文件系统 随笔
10-15 217
在打开一个文件时，最后往往到磁盘里面寻找inode读入，这个时候会调用相应文件系统的inode的i_ops里面的lookup方法，在ext3中则是ext3_lookup方法，ext3_lookup会调用struct inode *ext3_iget(struct super_block *sb, unsigned long ino)，用超级块来获得指定的inode节点返回，并初始化vfs的inod
linux用于存储物理文件的元数据,从文件I/O看Linux的虚拟文件系统(转）
weixin_29469949的博客
05-12 143
Linux允许众多不同的文件系统共存，并支持跨文件系统的文件操作，这是因为有虚拟文件系统的存在。虚拟文件系统，即VFS(VirtualFileSystem)是Linux 内核中的一个软件抽象层。它通过一些数据结构及其方法向实际的文件系统如 ext2，vfat提供接口机制。本文在简要介绍VFS 的相关数据结构后，以文件 I/O 为切入点深入 Linux 内核源代码，追踪了 sys_open 和sys...
linux设备驱动模型一字符设备open系统调用流程
m0_46535940的博客
05-05 3331
文章目录前言一、open概述二、字符设备的注册二、创建inode四、打开文件流程4.1 数据结构4.2 处理流程4.2.1 open系统调用 前言 要解决的问题： struct inode 和 struct file，cdev 和 inode的关系 open系统调用是如何通过设备号来找到 一、open概述 使用open函数打开设备文件，到底做了些什么工作？下图中列出了open函数执行的大致过程。 二、字符设备的注册   linux内核cdev_init系列函数。   内核中每个字符设备都对应一个
Linux-0.11 文件系统open.c详解
小x的博客
05-27 2937
Linux-0.11 文件系统open.c详解
linux内核open文件流程
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06-06 2012
对于大多数进程， 打开文件的数量是有限的，一种优化的设计方式是为每个进程内置分配少量数目的文件描述符指针数组， 但进程需要更多的指针时， 再动态扩展。link_path_walk的内部实现有点复杂， 大致逻辑是，反复调用walk_component函数， 直到找到路径的最后一个分量。从逻辑上讲， 这个函数要做的事情，应该是遍历这个父目录的cluster， 根据name找到匹配的那个entry。这个函数应该做的是， 在文件系统中创建一个新的文件， 并建立inode， 关联到对应的dentry上。
操作系统打开文件的流程
最新发布
11-21
<think> 我们正在讨论操作系统中打开文件的流程。根据之前的引用，用户询问的是操作系统打开文件的流程，而引用中提到了open系统调用的过程。因此，我们将根据引用[1]和引用[2]来整理打开文件的流程。 根据引用[1]： 1. 根据文件存放路径找到相应的目录文件，从目录中找到文件名对应的目录项，并检查该用户是否有指定的操作权限。 2. 将目录项复制到内存中的“打开文件表”中。并将对应表目的编号返回给用户。 根据引用[2]： 1. 用户提供路径和文件名，操作系统根据路径和文件名找到FCB（文件控制块）并调入内存。注意，调入内存的是FCB，而不是整个文件。 2. 在打开文件表中添加表项，然后open系统调用返回一个文件描述符（即打开文件表表项的索引值）。 因此，我们可以将打开文件的流程总结如下： 1. **解析路径和文件名**：用户通过open系统调用提供文件的路径和文件名。 2. **查找目录项**：操作系统根据路径遍历目录结构，找到目标文件对应的目录项（在UNIX-like系统中是inode，在FAT文件系统中可能是FAT表项等）。目录项中包含了文件的元数据（如文件大小、权限、物理位置等）。 3. **权限检查**：操作系统检查当前用户是否有打开该文件的权限（读、写等）。 4. **将文件控制块调入内存**：将找到的目录项（即文件控制块FCB）复制到内存中（因为FCB通常存储在磁盘上）。 5. **更新打开文件表**： - 系统维护一个全局的打开文件表（整个系统一张表，或者每个进程一张表，但通常有一个系统级的打开文件表）。如果该文件已经被其他进程打开，则可能直接引用已有的表项（比如增加打开计数）。 - 在打开文件表中添加一个表项，该表项指向内存中的FCB（或inode等结构）。 6. **返回文件描述符**：操作系统将打开文件表项的索引（即文件描述符）返回给用户程序。此后，用户程序使用该文件描述符进行后续的文件操作（如read、write等）。 另外，在引用[2]中提到，read系统调用时不需要再提供路径和文件名，而是使用文件描述符。因此，打开文件的主要目的之一就是建立用户程序与文件之间的连接，避免每次操作都进行路径查找。 注意事项： - 打开文件表通常分为进程级的打开文件表和系统级的打开文件表。进程级的打开文件表中每个表项可能指向系统级打开文件表的一个表项，而系统级打开文件表则指向内存中的文件控制块（如inode）。这样设计可以支持多个进程共享同一个文件。 - 在打开文件时，可能会涉及到文件锁（如果其他进程已经以独占方式打开）或者共享权限的检查。 因此，我们可以将上述流程整理为以下步骤： ### 操作系统打开文件的流程 1. **路径解析** 操作系统根据用户提供的路径字符串，从根目录或当前工作目录开始逐级解析，直到找到目标文件所在的目录。 [^1][^2] 2. **查找目录项** 在目录文件中查找目标文件的文件名，获取对应的目录项（即文件控制块FCB，包含文件元数据和磁盘位置）。 [^1][^2] 3. **权限验证** 检查用户是否有权限以指定方式（读、写等）打开该文件。 [^1] 4. **载入文件控制块** 将目录项（FCB）从磁盘复制到内存中（如果尚未在内存中）。 [^2] 5. **更新打开文件表** - 在系统级打开文件表中查找或创建表项，指向内存中的FCB，并更新打开计数。 - 在进程的打开文件表中添加一个表项，指向系统级打开文件表的对应表项。 [^1][^2] 6. **返回文件描述符** 将进程打开文件表项的索引（即文件描述符）返回给用户程序，作为后续文件操作的句柄。 [^2] > 注意：文件描述符（fd）是一个非负整数，在Unix/Linux系统中，0、1、2分别代表标准输入、标准输出、标准错误。 §§相关问题§§ 1. 打开文件时如何解析绝对路径和相对路径？ 2. 多个进程同时打开同一文件时，打开文件表如何管理？ 3. 打开文件后，操作系统如何提高后续文件读写的效率？ [^1]: 操作系统在open系统调用中根据路径查找目录项并验证权限 [^2]: 文件控制块被载入内存并创建打开文件表项，返回文件描述符 </think>### 操作系统打开文件的流程 操作系统通过 `open` 系统调用打开文件的流程如下（以 Linux 为例）： 1. **路径解析与权限检查** - 用户程序调用 `open("/path/to/file", flags)` 后，操作系统解析文件路径，从根目录或当前目录逐级查找子目录[^1]。 - 在目录项中定位目标文件名，并检查用户权限（如读/写权限）[^1]。 2. **加载文件控制块（FCB）** - 从磁盘读取文件的 **文件控制块（FCB）** 到内存。FCB 包含文件元数据（大小、权限、物理存储位置等），但**不会加载文件内容本身**[^2]。 3. **更新打开文件表** - 在内存的**系统级打开文件表**中添加表项，指向 FCB 的内存副本[^1][^2]。 - 在**进程级打开文件表**中创建条目，映射到系统级表项。 4. **返回文件描述符** - 操作系统将进程级表项的索引作为**文件描述符（fd）** 返回给用户程序（如 `fd=3`）[^2]。 5. **后续操作（如 `read`）** - 用户通过 `read(fd, ...)` 操作文件时，仅需提供文件描述符： - 系统通过 `fd` 定位 FCB - 若文件内容未加载，触发缺页中断调入内存 - 从磁盘读取数据到用户缓冲区[^2]。 ```c // 用户程序示例 int fd = open("data.txt", O_RDONLY); // 步骤1-4 char buffer[100]; read(fd, buffer, 100); // 步骤5 close(fd); // 关闭文件释放表项 ``` ### 关键机制说明 | 组件 | 作用 | |---------------------|----------------------------------------------------------------------| | **文件控制块 (FCB)** | 存储磁盘文件的元数据（如 inode） | | **系统级打开文件表** | 全局表，维护所有打开文件的 FCB 内存副本 | | **进程级打开文件表** | 进程私有，通过 fd 映射到系统级表项 | | **文件描述符 (fd)** | 整数句柄，屏蔽底层路径解析（后续操作只需 fd）[^2] | > 💡 **设计意义**： > 1. **减少磁盘访问**：目录项和 FCB 缓存避免重复路径解析[^1] > 2. **权限隔离**：每次 `open` 独立检查权限 > 3. **资源管理**：`close()` 释放表项，引用计数归零时清除 FCB[^1]
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