open()系统调用的实现

open系统调用的服务例程是sys_open()函数，它接受三个参数：要打开文件的路径名filename, 访问模式的表示flags和文件权限掩码mode。在内核中，sys_open实际调用do_sys_open函数来完成所有操作。

do_sys_open主要执行如下操作：

1，通过getname()从进程地址空间获取该文件的路径名

2，调用get_unused_fd_flags(flags)函数从current->files结构中分配一个空闲的fd。

3，调用do_filep_open(dfd, pathname, flags, mode, 0)找到文件对象的指针struct file* f。

4，调用fd_install(fd, f)，将f与fd关联起来。实际是将f保存在current->files->fdtab->fd数组的第fd位置处。

 

do_filep_open函数的主要功能，就是通过路径名来分配并填充这个文件对应的文件对象。

do_filep_open(dfd, pathname, flags, mode, acc_mode)函数主要执行如下操作：

1，设置一堆访问模式标志

2，调用get_empty_filep()函数从名为filp_cachep的slab缓存中分配一个struct file*的文件对象。

3，如果flags中有O_CREATE标志，跳到，否则到4

4，调用do_path_lookup(dfd, pathname, flags, &nd)做目录查找，将查找结果填充到struct nameidata *nd中。还记得目录查找么？见这里

5，调用finish_open(nd, flags, mode)做一些合法性验验证并从nd->intent.open.file中获取到struct file* filep

6，调用release_open_intent(nd)做一些清理工作。主要是减少nd->intent.open.file中的一些引用计数。

7，返回filep

8，到这一步说明flags中有O_CREATE标志，需要在目录查找过程中逐级创建对应的目录和文件，这一步依次调用path_init_rcu(), path_walk_rcu()和path_finish_rcu()完成创建文件的目录查找工作，最终依然是将查找结果填充到struct nameidata *nd中。（在标准的目录查找do_path_lookup()的实现中，主干流程也是依次调用着三个函数做查找工作）

9，调用do_last(&nd, &path, flags, acc_mode, mode, pathname)函数获取最终的struct file *filep结构。在这个函数中，内核会根据nd->last_type做不同的处理，对于普通文件，会调用finish_open(nd, flags, mode)做一些合法性验验证并从nd->intent.open.file中获取到struct file* filep

10，调用release_open_intent(nd)做一些清理工作。主要是减少nd->intent.open.file中的一些引用计数。

11，返回filep

内核源代码中涉及到sys_open实现的文件主要有fs/open.c fs/namei.c fs/compat.c fs/file.c fs/file_table.c等

 

目录查找在sys_open的实现中扮演着很重要的角色，struct file* filep中f_path和f_op的填充都是在目录查找阶段做的。

 

本文描述参考源代码的版本是：linux-2.6.38