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Linux 0.11中write实现
看了一下Linux 0.11版本write的实现,首先它在标准头文件unistd.h中有定义
int write(int fildes, const char * buf, off_t count);
接下来看write.c
/* * linux/lib/write.c * * (C) 1991 Linus Torvalds */ #define __LIBRARY__ #include <unistd.h> //定义write的实现 _syscall3(int,write,int,fd,const char *,buf,off_t,count)
这里说明一下为什么要有#define __LIBRARY__。因为在unistd.h有
#ifdef __LIBRARY__ /*中间省略*/ #define __NR_write 4 /*中间省略*/ //有3个参数的系统调用宏函数 #define _syscall3(type,name,atype,a,btype,b,ctype,c) type name(atype a,btype b,ctype c) { long __res; __asm__ volatile ("int $0x80" : "=a" (__res) : "0" (__NR_##name),"b" ((long)(a)),"c" ((long)(b)),"d" ((long)(c))); if (__res>=0) return (type) __res; errno=-__res; return -1; } #endif /* __LIBRARY__ */
可以发现,若在#include <unistd.h>之前没有#define __LIBRARY__,则下面的_syscall3(int,write,int,fd,const char *,buf,off_t,count)是找不到的。
这种设计很优美,不需要系统调用的文件通过不包含#define __LIBRARY__,便能省去unistd.h中一些无用的定义。
这样write便拥有了实现,我们发现其中有__NR_##name,在write中它为__NR_##write。它在上面有定义#define __NR_write4。4代表什么,有下面的定义
fn_ptr sys_call_table[] = { sys_setup, sys_exit, sys_fork, sys_read, sys_write, ... };
也就是所write会调用sys_write,sys_write在read_write.c文件中
int sys_write(unsigned int fd,char * buf,int count) //将用户进程要写的内容写入到内核的文件页面缓冲中 { struct file * file; struct m_inode * inode; //异常错误处理 if (fd>=NR_OPEN || count <0 || !(file=current->filp[fd])) return -EINVAL; if (!count) return 0; //取文件对应的i节点,若是管道文件,并且是写管道文件模式,则进行写管道操作 inode=file->f_inode; if (inode->i_pipe) return (file->f_mode&2)?write_pipe(inode,buf,count):-EIO; //如果是字符型文件,则进行写字符设备 if (S_ISCHR(inode->i_mode)) return rw_char(WRITE,inode->i_zone[0],buf,count,&file->f_pos); //如果是块设备文件,则进行块设备写操作 if (S_ISBLK(inode->i_mode)) return block_write(inode->i_zone[0],&file->f_pos,buf,count); //如果是常规文件,则进行写文件 if (S_ISREG(inode->i_mode)) return file_write(inode,file,buf,count); printk("(Write)inode->i_mode=%06o\n\r",inode->i_mode); return -EINVAL; }
这里看一看常规文件写操作file_write,在file_dev.c中
//根据i节点和文件结构信息,将用户数据写入指定设备 int file_write(struct m_inode * inode, struct file * filp, char * buf, int count) { off_t pos; int block,c; struct buffer_head * bh; char * p; int i=0; /* * ok, append may not work when many processes are writing at the same time * but so what. That way leads to madness anyway. */ //如果是要向文件后添加数据,则将文件读写指针移到文件尾部,否则就将在文件读写指针出写入 if (filp->f_flags & O_APPEND) pos = inode->i_size; else pos = filp->f_pos; //若已经写入字节数i小于需要写入的字节数count,则循环 while (i<count) { //创建数据块号pos/BLOCK_SIZE在设备上对应的逻辑块 if (!(block = create_block(inode,pos/BLOCK_SIZE))) break; if (!(bh=bread(inode->i_dev,block))) break; //求出文件读写指针在数据块中的偏移值c,将p指向读出数据块缓冲区中开始读取的位置,置该缓冲区已修改标志 c = pos % BLOCK_SIZE; p = c + bh->b_data; bh->b_dirt = 1; //从开始读写位置到块末共可写入c = BLOCK_SIZE-c个字节,若c大于剩余还需写入的字节数count-i,则 //此次只需再写入c = count-i c = BLOCK_SIZE-c; if (c > count-i) c = count-i; //文件读写指针前移此次需写入的字节数,如果当前文件读写指针位置值超过了文件的大小,则修改i节点中文件 //大小字段,并置i节点已修改标志 pos += c; if (pos > inode->i_size) { inode->i_size = pos; inode->i_dirt = 1; } //已写入字节计数累加此次写入的字节数c。从用户缓冲区buf中复制c个字节到高速缓冲区中p指向开始的位置处, //然后释放该缓冲区 i += c; while (c-->0) *(p++) = get_fs_byte(buf++); brelse(bh); } //更改文件修改时间为当前时间 inode->i_mtime = CURRENT_TIME; //如果此次操作不是在文件尾部添加,则把文件读写指针调整到当前写位置。并更改i节点修改时间为当前时间 if (!(filp->f_flags & O_APPEND)) { filp->f_pos = pos; inode->i_ctime = CURRENT_TIME; } return (i?i:-1); }
总结:
我们在用户层可以对磁盘、串口和文件通用wirte,但在系统调用层便进行了区分。
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