2022-08-17 12:59:58
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系统调用
- linux下任何进程针对文件类打开和释放资源大部分 都会涉及到
系统调用，这里是针对文件相关的系统调用open和close.linux下open一个文件是返回的是一个文件描述符，这个文件描述符关联一个struct file,struct file是通过文件inode初始化而来；close系统调用把进程关联的fd对应的struct file资源给释放了，同时flush这个struct file对应的inode信息到磁盘。整个open和close操作都是通过system call->vfs->ext4这样的路径来执行。
Posix之open
open根据用户态进程传入的文件路径名称打来文件，创建文件的struct file结构体，并将进程的申请的空闲文件描述符和struct file进行关联，然后返回这个文件描述符给用户态进程来完成操作。open系统调用的整个函数流程如下:
代码语言：javascript
复制// 进入系统调用
do_sys_open
// 本进程内部申请一个空闲的fd
get_unused_fd_flags
// 根据open参数遍历并且通过inode初始化struct file
do_filp_open
// 根据路径名称定为文件dentry和目标文件的inode,返回struct file
path_openat
// 申请struct file
alloc_empty_file
// 准备查找路径起点
path_init
// 逐级路径解析，并且查找
link_path_walk
// 本层文件路径查找
walk_component
// 在dcache中查找
lookup_fast
// 读取具体的磁盘进行查找
lookup_slow
// ext4查找目标文件的inode
ext4_lookup
ext4_find_entry
// 目标文件inode创建
ext4_create
__ext4_new_inode
// 把fd打开的struct file关联起来
fd_install
Posix之close
close系统调用涉及到进程内部fd和struct file解绑，同时需要释放fd和struct file结构，同时需要flushinode的相关数据。
代码语言：javascript
复制// close系统调用
ksys_close
// 释放fd，解绑struct file，同时flush inode
__close_fd
// 获取fd对应的struct file,解绑fd和struct file关系，调用方法释放资源(fd）
files_fdtable
// 调用struct file->f_op的flush方法，更新inode数据，最后释放struct file
filp_close
代码语言：javascript
复制static inline int ksys_close(unsigned int fd)
{
return __close_fd(current->files, fd);
}
int __close_fd(struct files_struct *files, unsigned fd)
{
struct file *file;
struct fdtable *fdt;
spin_lock(&files->file_lock);
// 获取文件描述符表
fdt = files_fdtable(files);
if (fd >= fdt->max_fds)
goto out_unlock;
// 获取fd对应的fd
file = fdt->fd[fd];
if (!file)
goto out_unlock;
rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
// 释放fd资源，设置为可用
__put_unused_fd(files, fd);
spin_unlock(&files->file_lock);
// 调用struct file->f_op的flush方法，更新对应的inode
return filp_close(file, files);
out_unlock:
spin_unlock(&files->file_lock);
return -EBADF;
}
