linux 0.11 内核学习 -- read_write.c
/*
* 该文件实现系统调用read，write和lseek。
*/
/*
* linux/fs/read_write.c
*
* (C) 1991 Linus Torvalds
*/
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/sched.h>
#include <asm/segment.h>
/* 字符设备读写函数 */
extern int rw_char(int rw,int dev, char * buf, int count, off_t * pos);
/* 读管道操作函数 */
extern int read_pipe(struct m_inode * inode, char * buf, int count);
/* 写管道操作函数 */
extern int write_pipe(struct m_inode * inode, char * buf, int count);
/* 块设备读操作函数 */
extern int block_read(int dev, off_t * pos, char * buf, int count);
/* 块设备写操作函数 */
extern int block_write(int dev, off_t * pos, char * buf, int count);
/* 读文件操作函数 */
extern int file_read(struct m_inode * inode, struct file * filp,
char * buf, int count);
/* 写文件操作函数 */
extern int file_write(struct m_inode * inode, struct file * filp,
char * buf, int count);
/* 重定位文件读写指针系统调用函数，参数fd是文件句柄，offset是新的文件 */
/* 读写偏移量，origin是偏移的起始地址，可能是下面的三个值：SEEK_SET */
/* 文件的开始处，SEEK_CUR当前的读写位置，SEEK_END文件结尾处 */
int sys_lseek(unsigned int fd,off_t offset, int origin)
{
struct file * file;
int tmp;
// 如果文件句柄值大于程序最多打开文件数NR_OPEN(20)，或者该句柄的文件结构指针为空，或者
// 对应文件结构的i 节点字段为空，或者指定设备文件指针是不可定位的，则返回出错码并退出
if (fd >= NR_OPEN || !(file=current->filp[fd]) || !(file->f_inode)
|| !IS_SEEKABLE(MAJOR(file->f_inode->i_dev)))
return -EBADF;
// 如果文件对应的i 节点是管道节点，则返回出错码，退出
if (file->f_inode->i_pipe)
return -ESPIPE;
switch (origin) {
case 0: // SEEK_SET
// 若偏移值小于零，则出错
if (offset<0) return -EINVAL;
// 设置文件读写指针等于offset
file->f_pos=offset;
break;
case 1: // SEEK_CUR
if (file->f_pos+offset<0) return -EINVAL;
// 在当前读写指针上加上偏移值
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: // origin 设置出错
return -EINVAL;
}
// 返回重定位后的文件读写指针值
return file->f_pos;
}
/* 读文件系统调用函数，参数fd是文件句柄，buf用户缓冲区，count是预读的字节数 */
/* 函数返回的是实际读写的字节数 */
int sys_read(unsigned int fd,char * buf,int count)
{
struct file * file;
struct m_inode * inode;
// 如果文件句柄值大于程序最多打开文件数NR_OPEN，或者需要读取的字节计数值小于0，或者该句柄
// 的文件结构指针为空，则返回出错码并退出
if (fd>=NR_OPEN || count<0 || !(file=current->filp[fd]))
return -EINVAL;
// 若需读取的字节数count 等于0，则返回0
if (!count)
return 0;
// 验证存放数据的缓冲区内存限制
verify_area(buf,count);
// 取文件对应的i 节点
inode = file->f_inode;
// 若是管道文件，并且是读管道文件模式，则进行读管道操作
if (inode->i_pipe)
return (file->f_mode&1)?read_pipe(inode,buf,count):-EIO;
// // 如果是字符型文件，则进行读字符设备操作，返回读取的字符数
if (S_ISCHR(inode->i_mode))
return rw_char(READ,inode->i_zone[0],buf,count,&file->f_pos);
// 如果是块设备文件，则执行块设备读操作，并返回读取的字节数
if (S_ISBLK(inode->i_mode))
return block_read(inode->i_zone[0],&file->f_pos,buf,count);
// 如果是目录文件或者是常规文件
if (S_ISDIR(inode->i_mode) || S_ISREG(inode->i_mode))
{
// 首先验证读取数count 的有效性并进行调整
if (count+file->f_pos > inode->i_size)
// 重新设置读取字节数为文件长度-当前读写指针值
count = inode->i_size - file->f_pos;
if (count<=0)
return 0;
// 设置完count后，调用函数执行文件读操作
return file_read(inode,file,buf,count);
}
// 否则打印节点文件属性，并返回出错码退出
printk("(Read)inode->i_mode=%06o\n\r",inode->i_mode);
return -EINVAL;
}
/* 系统调用，实现write系统调用 */
int sys_write(unsigned int fd,char * buf,int count)
{
struct file * file;
struct m_inode * inode;
// 如果文件句柄值大于程序最多打开文件数NR_OPEN，或者需要写入的字节计数小于0，或者该句柄
// 的文件结构指针为空，则返回出错码并退出
if (fd>=NR_OPEN || count <0 || !(file=current->filp[fd]))
return -EINVAL;
// 若需读取的字节数count 等于0，则返回0
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，则进行写字符设备操作，返回写入的字符数
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，并返回写入的字节数
if (S_ISBLK(inode->i_mode))
return block_write(inode->i_zone[0],&file->f_pos,buf,count);
// 若是常规文件，则执行文件写操作，并返回写入的字节数，退出
if (S_ISREG(inode->i_mode))
return file_write(inode,file,buf,count);
// 否则，显示对应节点的文件模式，返回出错码，退出
printk("(Write)inode->i_mode=%06o\n\r",inode->i_mode);
return -EINVAL;
}