linux文件打开和读写流程代码解析

最新推荐文章于 2025-04-18 10:59:44 发布

萌滚滚

最新推荐文章于 2025-04-18 10:59:44 发布

阅读量3.6k

点赞数

分类专栏：驱动程序

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u010217401/article/details/66968182

版权

本文深入解析Linux文件系统下打开文件及读写文件的具体流程，包括open()系统调用、do_filp_open()、vfs_open()、fops_get()等关键步骤，以及read()和write()系统调用的执行过程。通过分析，了解文件操作如何从用户空间传递到内核空间，并执行相应的文件操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

打开文件流程：系统调用

fd=open("/dev/pcie_ssd",O_RDWR);

代码定位fs: open.c文件里

SYSCALL_DEFINE3(open, const char __user *, filename, int, flags, umode_t, mode)
{
if (force_o_largefile())
flags |= O_LARGEFILE;

return do_sys_open(AT_FDCWD, filename, flags, mode);
}

long do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags, umode_t mode)
{
struct open_flags op;
int fd = build_open_flags(flags, mode, &op);
struct filename *tmp;

if (fd)
return fd;
tmp = getname(filename);
//获取文件名，其内部先创建存取文件名称的空间，然后从用户空间将文件名拷贝过来
if (IS_ERR(tmp))
return PTR_ERR(tmp);

fd = get_unused_fd_flags(flags);
/*获取一个可用的fd,调用alloc_fd从fd_table中获取一个可用的fd并简单初始化，注意对于fd,
它只对本进程有效，也就是它只在该进程中可见而在其他进程中代表完全不同的文件*/
if (fd >= 0) {
struct file *f = do_filp_open(dfd, tmp, &op);//创建file对象,进行路径解析
if (IS_ERR(f)) {
put_unused_fd(fd);
fd = PTR_ERR(f);
} else {
fsnotify_open(f);
/*文件已经被打开了，调用它，根据inode所指定的信息进行打开函数，
将该文件加入到文件监控的系统中，该系统是用来监控文件被打开、创建、读写、关闭、修改等操作的*/
fd_install(fd, f);
/*将文件指针安装到fd数组，将f加入到fd索引位置的数组中，
如果后续过程有对f继续操作的话，就会通过查找该数组得到对应的文件结构，进行操作*/
}
}
putname(tmp);
return fd;

}

struct file *do_filp_open(int dfd, struct filename *pathname,
const struct open_flags *op)
{
struct nameidata nd;
int flags = op->lookup_flags;
struct file *filp;

set_nameidata(&nd, dfd, pathname);
filp = path_openat(&nd, op, flags | LOOKUP_RCU);/*根据op的look_up方法解析路路路径*/
if (unlikely(filp == ERR_PTR(-ECHILD)))
filp = path_openat(&nd, op, flags);
if (unlikely(filp == ERR_PTR(-ESTALE)))
filp = path_openat(&nd, op, flags | LOOKUP_REVAL);
restore_nameidata();
return filp;
}

int vfs_open(const struct path *path, struct file *file,
const struct cred *cred)
{
struct dentry *dentry = path->dentry;/*根据路径名解析dentry*/
struct inode *inode = dentry->d_inode;/*根据dentry找到inode*/

file->f_path = *path;
if (dentry->d_flags & DCACHE_OP_SELECT_INODE) {
inode = dentry->d_op->d_select_inode(dentry, file->f_flags);
if (IS_ERR(inode))
return PTR_ERR(inode);
}

return do_dentry_open(file, inode, NULL, cred);
}

static int do_dentry_open(struct file *f, struct inode *inode,int (*open)(struct inode *, struct file *),

const struct cred *cred)

{

........

f->f_op = fops_get(inode->i_fop);//关键，根据inode的i_fop找到文件的f_op

if ((f->f_mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)) == FMODE_READ)
i_readcount_inc(inode);
if ((f->f_mode & FMODE_READ) &&
likely(f->f_op->read || f->f_op->read_iter))
f->f_mode |= FMODE_CAN_READ;
if ((f->f_mode & FMODE_WRITE) &&
likely(f->f_op->write || f->f_op->write_iter))
f->f_mode |= FMODE_CAN_WRITE;

}

路径查找 path_lookup 见链接 http://blog.youkuaiyun.com/kickxxx/article/details/9529961

nameidata