Разработка ядра Linux

Как и для других объектов подсистемы VFS, таблица файловых операций является важной структурой. Операции, связанные со структурой struct file, — это знакомые системные вызовы, составляющие основу системных вызовов ОС Unix.

Методы работы с файловым объектом хранятся в структуре file_operations и определены в файле следующим образом.

struct file_operations {

 struct module *owner;

 loff_t (*llseek)(struct file*, loff_t, int);

 ssize_t (*read)(struct file*, char*, size_t, loff_t*);

 ssize_t (*aio_read)(struct kiocb*, char*, size_t, loff_t);

 ssize_t (*write)(struct file*, const char*, size_t, loff_t*);

 ssize_t (*aio_write)(struct kiocb*, const char*, size_t, loff_t);

 int (*readdir)(struct file*, void*, filldir_t);

 unsigned int (*poll)(struct file*, struct poll_table_struct*);

 int (*ioctl)(struct inode*, struct file*, unsigned int, unsigned long);

 int (*mmap)(struct file*, struct vm_area_struct*);

 int (*open)(struct inode*, struct file*);

 int (*flush)(struct file*);

 int (*release)(struct inode*, struct file*);

 int (*fsync)(struct file*, struct dentry*, int);

 int (*aio_fsync)(struct kiocb*, int);

 int (*fasync)(int, struct file*, int);

 int (*lock)(struct file*, int, struct file_lock*);

 ssize_t (*readv)(struct file*, const struct iovec*,

  unsigned long, loff_t*);

 ssize_t (*writev)(struct file*, const struct iovec*,

  unsigned long, loff_t*);

 ssize_t (*sendfile)(struct file*, loff_t*, size_t,

  read_actor_t, void*);

 ssize_t (*sendpage)(struct file*, struct page*, int,

  size_t, loff_t*, int);

 unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file*, unsigned long,

  unsigned long, unsigned long, unsigned long);

 int (*check_flags)(int flags);

 int (*dir_notify)(struct file *filp, unsigned long arg);

 int (*flock)(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl);

};

Файловые системы могут реализовать уникальную функцию для каждой из этих операций или использовать общий существующий метод. Общие методы нормально работают для обычных Unix-подобных файловых систем. Разработчики файловых систем не обязаны реализовать все эти функции, хотя основные методы должны быть реализованы. Если какой-либо метод не представляет интереса, то его можно установить в значение NULL.

Рассмотрим каждую операцию подробнее.

• loff_t llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin);

Эта функция устанавливает значения указателя текущей позиции в файле (file pointer) в заданное значение параметра offset. Функция вызывается из системного вызова lseek().

• ssize_t read(struct file *file,

  char *buf, size_t count, loff_t* offset);

Эта функция считывает count байт данных из указанного файла, начиная с позиции, заданной параметром offset, в буфер памяти, на который указывает параметр buf. После этого значение указателя текущей позиции в файле должно быть обновлено. Данная функция вызывается из системного вызова read().

• ssize_t aio_read(struct kiocb *iocb,

  char *buf, size_t count, loff_t offset);

Эта функция запускает асинхронную операцию считывания count байт данных из файла, который описывается параметром iocb, в буфер памяти, описанный параметром buf. Эта функция вызывается из системного вызова aio_read().

• ssize_t write(struct file *file,

  const char *buf, size_t count, loff_t* offset);