open 函数到底做了什么

使用设备之前我们通常都需要调用 open 函数,这个函数一般用于设备专有数据的初始化,申请相关资源及进行设备的初始化等工作,对于简单的设备而言,open 函数可以不做具体的工作,你在应用层通过系统调用 open 打开设备时,如果打开正常,就会得到该设备的文件描述符,之后,我们就可以通过该描述符对设备进行 read write 等操作; open 函数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。
户空间使用 open() 系统调用函数打开一个字符设备时 (int fd = open( dev/xxx , O_RDWR)) 大致
有以下过程:
在虚拟文件系统 VFS 中的查找对应与字符设备对应 struct inode 节点
遍历散列表 cdev_map ,根据 inod 节点中的 cdev_t 设备号找到 cdev 对象
创建 struct file 对象(系统采用一个数组来管理一个进程中的多个被打开的设备,每个文件
秒速符作为数组下标标识了一个设备对象)
初始化 struct file 对象,将 struct file 对象中的 file_operations 成员指向 struct cdev 对象中的 file_operations 成员( file->fops = cdev->fops
回调 file->fops->open 函数
我们使用的 open 函数在内核中对应的是 sys_open 函数, sys_open 函数又会调用 do_sys_open 函 数。在 do_sys_open 函数中,首先调用函数 get_unused_fd_flags 来获取一个未被使用的文件描述符 fd,该文件描述符就是我们最终通过 open 函数得到的值。紧接着,又调用了 do_filp_open 函数, 该函数通过调用函数 get_empty_filp 得到一个新的 file 结构体,之后的代码做了许多复杂的工作, 如解析文件路径,查找该文件的文件节点 inode 等,直接来到了函数 do_dentry_open 函数,如下 所示。
//do_dentry_open 函数(内核源码/fs/open.c)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);……if (!open)open = f->f_op->open;if (open) {error = open(inode, f);if (error)goto cleanup_all;}……
}
4 行:使用 fops_get 函数来获取该文件节点 inode 的成员变量 i_fop ,我们使用 mknod 创建字符设备文件时,将 def_chr_fops 结构体赋值给了该设备文件 inode i_fop 成 员。
7 行:到了这里,我们新建的 file 结构体的成员 f_op 就指向了 def_chr_fops
注:def_chr_fops 是字符设备通用的操作函数,类比于我们自己在写驱动程序时的file_operation
// def_chr_fops 结构体(内核源码/fs/char_dev.c)const struct file_operations def_chr_fops = {.open = chrdev_open,.llseek = noop_llseek,
};
最终,会执行 def_chr_fops 中的 open 函数,也就是 chrdev_open 函数,可以理解为一个字符设备的通用初始化函数,根据字符设备的设备号,找到相应的字符设备,从而得到操作该设备的方法。

//chrdev_open 函数(内核源码/fs/char_dev.c)
static int chrdev_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{const struct file_operations *fops;struct cdev *p;struct cdev *new = NULL;int ret = 0;spin_lock(&cdev_lock);p = inode->i_cdev;if (!p) {struct kobject *kobj;int idx;spin_unlock(&cdev_lock);kobj = kobj_lookup(cdev_map, inode->i_rdev, &idx);if (!kobj)return -ENXIO;new = container_of(kobj, struct cdev, kobj);spin_lock(&cdev_lock);/* Check i_cdev again in case somebody beat us to it whilewe dropped the lock.*/p = inode->i_cdev;if (!p) {inode->i_cdev = p = new;list_add(&inode->i_devices, &p->list);new = NULL;} else if (!cdev_get(p))ret = -ENXIO;} else if (!cdev_get(p))ret = -ENXIO;spin_unlock(&cdev_lock);cdev_put(new);if (ret)return ret;ret = -ENXIO;fops = fops_get(p->ops);if (!fops)goto out_cdev_put;replace_fops(filp, fops);if (filp->f_op->open) {ret = filp->f_op->open(inode, filp);if (ret)goto out_cdev_put;}return 0;out_cdev_put:cdev_put(p);return ret;}

函数 chrdev_open 最终将创建的文件结构体 file 的成员 f_op 替换成了 cdev 对应的 ops 成员,并执行 ops 结构体中的 open 函数。

最后,调用上图的 fd_install 函数,完成文件描述符和文件结构体 file 的关联,之后我们使用对该文件描述符 fd 调用 read write 函数,最终都会调用 file 结构体对应的函数,实际上也就是调用cdev 结构体中 ops 结构体内的相关函数。
总结一下整个过程,当我们使用 open 函数,打开设备文件时,会根据该设备的文件的设备号找到相应的设备结构体,从而得到了操作该设备的方法。也就是说如果我们要添加一个新设备的话,我们需要提供一个设备号,一个设备结构体以及操作该设备的方法(file_operations 结构体)。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/832557.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

2024年电化学、可再生能源与绿色发展国际会议(ICERGD2024)

2024年电化学、可再生能源与绿色发展国际会议(ICERGD2024) 会议简介 2024国际电化学、可再生能源与绿色发展大会(ICERGD2024)将在青岛隆重举行。本次会议聚焦电化学、可再生能源和绿色发展领域的最新研究成果和技术趋势,旨在促进相关领域…

OpenNJet:下一代云原生应用引擎

OpenNJet:下一代云原生应用引擎 前言一、技术架构二、新增特性1. 透明流量劫持2. 熔断机制3. 遥测与故障注入 三、Ubuntu 发行版安装 OpentNJet1. 添加gpg 文件2. 添加APT 源3. 安装及启动4. 验证 总结 前言 OpenNJet,是一款基于强大的 NGINX 技术栈构建…

typescript类型基础

typescript类型基础 枚举类型 enum Season {Spring,Summer,Fall,Winter }数值型枚举 enum Direction {Up,Down,Left,Right } const direction:Direction Direction.up每个数值型枚举成员都表示一个具体的数字,如果在定义一个枚举的时候没有设置枚举成员的值&…

Excel利用数据透视表将二维数据转换为一维数据(便于后面的可视化分析)

一维数据:属性值都不可合并,属性值一般在第一列或第一行。 二维数据:行属性或列属性是可以继续合并的,如下数据中行属性可以合并为【月份】 下面利用数据透视表将二维数据转换为一维数据: 1、在原来的数据上插入数据透…

MySQL 社区经理:MySQL 8.4 InnoDB 参数默认值为什么要这么改?

MySQL 8.4 LTS 版本,我们一共修改了 20 个 InnoDB 变量的默认值。 作者:Frederic Descamps,EMEA 和亚太地区的 MySQL 社区经理。于 2016 年 5 月加入 MySQL 社区团队。担任开源和 MySQL 顾问已超过 15 年。最喜欢的主题是高可用和高性能。 本…

解决一个朋友的nbcio-boot的mysql数据库问题

1、原先安装mysql5.7数据库,导入我的项目里的带数据有报错信息 原因不明 2、只能建议用docker进行msyql5.7的安装 如下,可以修改成自己需要的信息 docker run -p 3306:3306 --name mastermysql -v /home/mydata/mysql/data:/var/lib/mysql -e MYSQL_R…

python绘图(pandas)

matplotlib绘图 import pandas as pd abs_path rF:\Python\learn\python附件\pythonCsv\data.csv df pd.read_csv(abs_path, encodinggbk) # apply根据多列生成新的一个列的操作,用apply df[new_score] df.apply(lambda x : x.数学 x.语文, axis1)# 最后几行 …

c#word文档:1.创建空白Word文档及保存/2.添加页内容...

---创建空白Word文档 --- (1)创建一个名为OfficeOperator的类库项目。引用操作Word的.NET类库 (2)定义用于操作Word的类WordOperator1。添加引用Microsoft.Office.Interop.Word命名空间。 (3)为WordOper…

Unity | Shader基础知识(第十三集:编写内置着色器阶段总结和表面着色器的补充介绍)

目录 前言 一、表面着色器的补充介绍 二、案例viewDir详解 1.viewDir是什么 2.viewDir的作用 3.使用viewDir写shader 前言 注意观察的小伙伴会发现,这组教程前半部分我们在编写着色器的时候,用的是顶点着色器和片元着色器的组合。 SubShader{CGPRO…

个股期权是什么,个股期权使用方法?

今天期权懂带你了解个股期权是什么,个股期权使用方法?个股期权作为金融市场的重要工具之一,是指投资者在约定时间内有权而非义务以约定价格买卖特定数量的个股的金融衍生品。 个股期权是什么? 个股期权合约是一种由交易所统一设定的标准化合…

git-新增业务代码分支

需求 使用git作为项目管理工具管理项目,我需要有两个分支,一个分支是日常的主分支,会频繁的推送和修改代码并推送另外一个是新的业务代码分支,是一个长期开发的功能,同时这个业务分支需要频繁的拉取主分支的代码&#…

Python_GUI框架 Pyside6的常用部件介绍

PySide6是一个非常完善的商用级别的GUI框架,涉及的知识点相对比较多,今天我先在这里介绍一下我们在实际应用中最常见的几种部件及其功能: 1. QMainWindow QMainWindow 提供了一个主应用程序窗口的框架,通常包含一个菜单栏、工具…

pytest教程-37-钩子函数-pytest_collection_finish

领取资料,咨询答疑,请➕wei: June__Go 上一小节我们学习了pytest_collection_start钩子函数的使用方法,本小节我们讲解一下pytest_collection_finish钩子函数的使用方法。 pytest_collection_finish(session) 是一个 pytest 钩子函数&…

03_Redis

文章目录 Redis介绍安装及使用redis的核心配置数据结构常用命令stringlistsethashzset(sortedset) 内存淘汰策略Redis的Java客户端JedisRedisson Redis 介绍 Redis是一个NoSQL数据库。 NoSQL: not only SQL。表示非关系型数据库(不支持SQL标准语法)。 …

Java特性之设计模式【享元模式】

一、享元模式 概述 享元模式(Flyweight Pattern)主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式,它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式 享元模式尝试重用现有的同类对…

简述前后端分离架构案例

Hello , 这里是小恒不会java 。今晚1点写写关于RESTful接口的使用案例,本文会通过django原生js前后端分离的案例简单讲解。本文带你认识一下简化版的前后端分离架构 代码 本文案例代码在GitHub上 https://github.com/lmliheng/fontend前后端分离 先说说什么是前后…

GateWay检查接口耗时

添加gateway依赖 <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId> </dependency>创建一个LogTimeGateWayFilterFactory类&#xff0c;可以不是这个名字但是后面必须是x…

【高校科研前沿】中国科学院地理资源所钟帅副研究员研究组博士生朱屹东为一作在Top期刊发文:从潜力到利用:探索西藏风能资源开发的技术路径优化布局

01 文章简介 论文名称&#xff1a;From potential to utilization: Exploring the optimal layout with the technical path of wind resource development in Tibet&#xff08;从潜力到利用:探索西藏风能资源开发的技术路径优化布局&#xff09; 文章发表期刊&#xff1a;《…

【Pytorch】2.TensorBoard的运用

什么是TensorBoard 是一个可视化和理解深度爵溪模型的工具。它可以通过显示模型结构、训练过程中的指标和图形化展示训练的效果来帮助用户更好地理解和调试他们的模型 TensorBoard的使用 安装tensorboard环境 在终端使用 conda install tensorboard通过anaconda安装 导入类Sum…

蛋白质/聚合物防污的机器学习(材料基因组计划)

前言&#xff1a;对于采用机器学习去研究聚合物的防污性能&#xff0c;以及或者其他性质。目前根据我的了解我认为最困难的点有三条&#xff1a; 其一&#xff1a;数据&#xff0c;对于将要训练的数据必须要有三点要求&#xff0c;1.数据要多&#xff0c;也就是大数据&#xff…