read_write.c

linux 0.11 内核源码。kernel-011-src.tar

/*
* linux/fs/read_write.c
*
* (C) 1991 Linus Torvalds
*/

#include <sys/stat.h> // 文件状态头文件。含有文件或文件系统状态结构stat{}和常量。
#include <errno.h> // 错误号头文件。包含系统中各种出错号。(Linus 从minix 中引进的)。
#include <sys/types.h> // 类型头文件。定义了基本的系统数据类型。

#include <linux/kernel.h> // 内核头文件。含有一些内核常用函数的原形定义。
#include <linux/sched.h> // 调度程序头文件，定义了任务结构task_struct、初始任务0 的数据，
// 还有一些有关描述符参数设置和获取的嵌入式汇编函数宏语句。
#include <asm/segment.h> // 段操作头文件。定义了有关段寄存器操作的嵌入式汇编函数。

// 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 是新的文件读写指针偏移值，origin 是偏移的起始位置，是SEEK_SET
// (0，从文件开始处)、SEEK_CUR(1，从当前读写位置)、SEEK_END(2，从文件尾处)三者之一。
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。管道头尾指针不可随意移动！
if (file->f_inode->i_pipe)
return -ESPIPE;
// 根据设置的定位标志，分别重新定位文件读写指针。
switch (origin) {
// origin = SEEK_SET，要求以文件起始处作为原点设置文件读写指针。若偏移值小于零，则出错返
// 回错误码。否则设置文件读写指针等于offset。
case 0:
if (offset<0) return -EINVAL;
file->f_pos=offset;
break;
// origin = SEEK_CUR，要求以文件当前读写指针处作为原点重定位读写指针。如果文件当前指针加
// 上偏移值小于0，则返回出错码退出。否则在当前读写指针上加上偏移值。
case 1:
if (file->f_pos+offset<0) return -EINVAL;
file->f_pos += offset;
break;
// origin = SEEK_END，要求以文件末尾作为原点重定位读写指针。此时若文件大小加上偏移值小于零
// 则返回出错码退出。否则重定位读写指针为文件长度加上偏移值。
case 2:
if ((tmp=file->f_inode->i_size+offset) < 0)
return -EINVAL;
file->f_pos = tmp;
break;
// origin 设置出错，返回出错码退出。
default:
return -EINVAL;
}
return file->f_pos; // 返回重定位后的文件读写指针值。
}

//// 读文件系统调用函数。
// 参数fd 是文件句柄，buf 是缓冲区，count 是欲读字节数。
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，退出
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。若是管道文件，并且是读管道文件模式，则进行读管道操作，若成功则返回
// 读取的字节数，否则返回出错码，退出。
inode = file->f_inode;
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，则首先验证读取数count 的有效性并进行调整（若读取字节数加上
// 文件当前读写指针值大于文件大小，则重新设置读取字节数为文件长度-当前读写指针值，若读取数
// 等于0，则返回0 退出），然后执行文件读操作，返回读取的字节数并退出。
if (S_ISDIR(inode->i_mode) || S_ISREG(inode->i_mode)) {
if (count+file->f_pos > inode->i_size)
count = inode->i_size - file->f_pos;
if (count<=0)
return 0;
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;
}

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，退出
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，若成功则返回
// 写入的字节数，否则返回出错码，退出。
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，退出。
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，退出。
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;
}