file_dev.c

带中文注释的 linux 0.11 源代码0.11,很好的

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

#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 <fcntl.h>		// 文件控制头文件。用于文件及其描述符的操作控制常数符号的定义。

#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 <linux/kernel.h>	// 内核头文件。含有一些内核常用函数的原形定义。
#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。

#define MIN(a,b) (((a)<(b))?(a):(b))	// 取a,b 中的最小值。
#define MAX(a,b) (((a)>(b))?(a):(b))	// 取a,b 中的最大值。

//// 文件读函数 - 根据i 节点和文件结构，读设备数据。
// 由i 节点可以知道设备号，由filp 结构可以知道文件中当前读写指针位置。buf 指定用户态中
// 缓冲区的位置，count 为需要读取的字节数。返回值是实际读取的字节数，或出错号(小于0)。
int
file_read (struct m_inode *inode, struct file *filp, char *buf, int count)
{
  int left, chars, nr;
  struct buffer_head *bh;

// 若需要读取的字节计数值小于等于零，则返回。
  if ((left = count) <= 0)
    return 0;
// 若还需要读取的字节数不等于0，就循环执行以下操作，直到全部读出。
  while (left)
    {
// 根据i 节点和文件表结构信息，取数据块文件当前读写位置在设备上对应的逻辑块号nr。若nr 不
// 为0，则从i 节点指定的设备上读取该逻辑块，如果读操作失败则退出循环。若nr 为0，表示指定
// 的数据块不存在，置缓冲块指针为NULL。
      if (nr = bmap (inode, (filp->f_pos) / BLOCK_SIZE))
	{
	  if (!(bh = bread (inode->i_dev, nr)))
	    break;
	}
      else
	bh = NULL;
// 计算文件读写指针在数据块中的偏移值nr，则该块中可读字节数为(BLOCK_SIZE-nr)，然后与还需
// 读取的字节数left 作比较，其中小值即为本次需读的字节数chars。若(BLOCK_SIZE-nr)大则说明
// 该块是需要读取的最后一块数据，反之则还需要读取一块数据。
      nr = filp->f_pos % BLOCK_SIZE;
      chars = MIN (BLOCK_SIZE - nr, left);
// 调整读写文件指针。指针前移此次将读取的字节数chars。剩余字节计数相应减去chars。
      filp->f_pos += chars;
      left -= chars;
// 若从设备上读到了数据，则将p 指向读出数据块缓冲区中开始读取的位置，并且复制chars 字节
// 到用户缓冲区buf 中。否则往用户缓冲区中填入chars 个0 值字节。
      if (bh)
	{
	  char *p = nr + bh->b_data;
	  while (chars-- > 0)
	    put_fs_byte (*(p++), buf++);
	  brelse (bh);
	}
      else
	{
	  while (chars-- > 0)
	    put_fs_byte (0, buf++);
	}
    }
// 修改该i 节点的访问时间为当前时间。返回读取的字节数，若读取字节数为0，则返回出错号。
  inode->i_atime = CURRENT_TIME;
  return (count - left) ? (count - left) : -ERROR;
}

//// 文件写函数 - 根据i 节点和文件结构信息，将用户数据写入指定设备。
// 由i 节点可以知道设备号，由filp 结构可以知道文件中当前读写指针位置。buf 指定用户态中
// 缓冲区的位置，count 为需要写入的字节数。返回值是实际写入的字节数，或出错号(小于0)。
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.
*/
/*
* ok，当许多进程同时写时，append 操作可能不行，但那又怎样。不管怎样那样做会
* 导致混乱一团。
*/
// 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处写入。
  if (filp->f_flags & O_APPEND)
    pos = inode->i_size;
  else
    pos = filp->f_pos;
// 若已写入字节数i 小于需要写入的字节数count，则循环执行以下操作。
  while (i < count)
    {
// 创建数据块号(pos/BLOCK_SIZE)在设备上对应的逻辑块，并返回在设备上的逻辑块号。如果逻辑
// 块号=0，则表示创建失败，退出循环。
      if (!(block = create_block (inode, pos / BLOCK_SIZE)))
	break;
// 根据该逻辑块号读取设备上的相应数据块，若出错则退出循环。
      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)即可。
      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添加数据，则把文件读写指针调整到当前读写位置，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;
    }
// 返回写入的字节数，若写入字节数为0，则返回出错号-1。
  return (i ? i : -1);
}