Linux-0.11 文件系统read_write.c详解

模块简介

该模块实现了文件系统通用的读写的方法read/write/lseek。

根据文件类型的不同，在内部将调用不同的方法。如果是管道文件，则调用pipe.c中的读写方法，如果是字符设备，则会调用char_dev.c中的方法，如果是目录或者普通文件，将调用file_dev.c中的读写方法，如果是块设备文件，将调用block_dev.c中的读写方法。

函数详解

sys_read

int sys_read(unsigned int fd,char * buf,int count)

该函数是read函数的系统调用函数， 主要作用是实现各种类型的读的方法。

其实现原理是通过fd找到对应的inode节点， 然后根据inode节点的属性去调用对应的read方法， 包括read_pipe，rw_char,block_read,file_read。

这里首先对参数进行校验。如果fd大于进程对于fd的限制值NR_OPEN（20）， 会返回错误。除此以外， 如果需要读取的字符数量小于0或者fd对应的文件指针为空， 也都会返回错误。

如果count数量为0， 则直接返回0。

struct file * file;
struct m_inode * inode;

if (fd>=NR_OPEN || count<0 || !(file=current->filp[fd]))
    return -EINVAL;
if (!count)
    return 0;

接下来就是通过if语句判断inode的属性去调用对应的read方法， 如果是管道文件， 就调用read_pipe，如果是字符型文件，就调用rw_char进行读取， 如果是块设备文件，就调用block_read， 如果是目录文件或者常规文件， 就调用file_read。

inode = file->f_inode;
if (inode->i_pipe)
    return (file->f_mode&1)?read_pipe(inode,buf,count):-EIO;
if (S_ISCHR(inode->i_mode))
    return rw_char(READ,inode->i_zone[0],buf,count,&file->f_pos);
if (S_ISBLK(inode->i_mode))
    return block_read(inode->i_zone[0],&file->f_pos,buf,count);
if (S_ISDIR(inode->i_mode) || S_ISREG(inode->i_mode)) {
    if (count+file->f_pos > inode->i_size)
        count = inode->i_size - file->f_pos;
    if (count<=0)
        return 0;
    return file_read(inode,file,buf,count);

sys_write

int sys_write(unsigned int fd,char * buf,int count)

该函数的作用与sys_read是有相似之处的，其实现原理是通过fd找到对应的inode节点， 然后根据inode节点的属性去调用对应的write方法， 包括write_pipe，rw_char,block_write,file_write。

接下来就是通过if语句判断inode的属性去调用对应的write方法， 如果是管道文件， 就调用write_pipe，如果是字符型文件，就调用rw_char进行读取， 如果是块设备文件，就调用block_write， 如果是目录文件或者常规文件， 就调用file_write。

if (inode->i_pipe)
    return (file->f_mode&2)?write_pipe(inode,buf,count):-EIO;
if (S_ISCHR(inode->i_mode))
    return rw_char(WRITE,inode->i_zone[0],buf,count,&file->f_pos);
if (S_ISBLK(inode->i_mode))
    return block_write(inode->i_zone[0],&file->f_pos,buf,count);
if (S_ISREG(inode->i_mode))
    return file_write(inode,file,buf,count);

sys_lseek

int sys_lseek(unsigned int fd,off_t offset, int origin)

该函数是重定位文件读写指针的系统调用。

	struct file * file;
	int tmp;

	if (fd >= NR_OPEN || !(file=current->filp[fd]) || !(file->f_inode)
	   || !IS_SEEKABLE(MAJOR(file->f_inode->i_dev)))//首先判断参数的有效性
		return -EBADF;
	if (file->f_inode->i_pipe)//管道节点头尾指针不能随意移动
		return -ESPIPE;
	switch (origin) {
		case 0://SEEK_SET  绝对值
			if (offset<0) return -EINVAL;
			file->f_pos=offset;
			break;
		case 1://SEEK_CUR  相对于当前偏移值
			if (file->f_pos+offset<0) return -EINVAL;
			file->f_pos += offset;
			break;
		case 2://SEEK_END
			if ((tmp=file->f_inode->i_size+offset) < 0)
				return -EINVAL;
			file->f_pos = tmp;
			break;
		default:
			return -EINVAL;
	}
	return file->f_pos;
}