1. 前言

本文主要總結(jié)f2fs文件的打開(kāi)過(guò)程，以touch test為例

2.打開(kāi)文件總體流程

在打開(kāi)文件時(shí)，獲取了file描述符，創(chuàng)建了file, 而file->op_s來(lái)源于file所對(duì)應(yīng)的inode->i_fop
而inode是如何被創(chuàng)建的呢？

[<7f003770>] (f2fs_create+0x24/0x1fc [f2fs]) from [<800c1724>] (vfs_create+0x80/0xb4) [<800c1724>] (vfs_create+0x80/0xb4) from [<800c462c>] (do_last.isra.45+0x794/0xb98) [<800c462c>] (do_last.isra.45+0x794/0xb98) from [<800c4ad8>] (path_openat+0xa8/0x47c) [<800c4ad8>] (path_openat+0xa8/0x47c) from [<800c5170>] (do_filp_open+0x2c/0x80) [<800c5170>] (do_filp_open+0x2c/0x80) from [<800b6f40>] (do_sys_open+0xe4/0x170) [<800b6f40>] (do_sys_open+0xe4/0x170) from [<8000e140>] (ret_fast_syscall+0x0/0x30)

打開(kāi)文件的過(guò)程中，會(huì)調(diào)用vfs_create，vfs_create會(huì)調(diào)用具體文件系統(tǒng)的create回調(diào)，對(duì)于f2fs文件系統(tǒng)就是通過(guò)f2fs_create來(lái)創(chuàng)建了inode, 并對(duì)inode進(jìn)行初始化,其中：
inode->i_fop = &f2fs_file_operations; f2fs_file_operations定義在f2fs/file.c中

之后將通過(guò)如下的調(diào)用來(lái)將inode->i_fop賦值給file->f_op，如果file->f_op->open不為空，則將得到執(zhí)行

do_lastfinish_opendo_dentry_open

3. f2fs_create

通過(guò)f2fs_create創(chuàng)建了inode，同時(shí)初始化如下的操作函數(shù)集：

138 inode->i_op = &f2fs_file_inode_operations; 139 inode->i_fop = &f2fs_file_operations; 140 inode->i_mapping->a_ops = &f2fs_dblock_aops;

f2fs_file_operations將用來(lái)初始化file->f_op
f2fs_dblock_aops主要用于與page cache的交互相關(guān)

3. mknod

字符設(shè)備文件的創(chuàng)建

mknod系統(tǒng)調(diào)用->vfs_mknod->dir->i_op->mknod(dir, dentry, mode, dev)->f2fs_mknod (struct inode * dir, struct dentry *dentry,int mode, dev_t rdev)->f2fs_new_inodeinit_special_inode

字符設(shè)備文件與塊設(shè)備文件創(chuàng)建的流程基本是一致的，都是通過(guò)mknod系統(tǒng)調(diào)用。以f2fs為例它通過(guò)調(diào)用f2fs_mknod。首先通過(guò)f2fs_new_inode來(lái)創(chuàng)建inode

f2fs_new_inode：創(chuàng)建新的inode

init_special_inode
為新創(chuàng)建的inode進(jìn)行初始化，其中針對(duì)字符設(shè)備會(huì)指定inode->i_fop為def_chr_fops，它會(huì)在文件打開(kāi)的時(shí)候賦值給新創(chuàng)建的file->f_ops，并調(diào)用其中的chrdev_open

4. 字符設(shè)備文件的打開(kāi)

參考打開(kāi)文件的流程，對(duì)于字符設(shè)備file->fops為def_chr_fops，它的open函數(shù)為chrdev_open
因此將按如下路程執(zhí)行：

do_lastfinish_opendo_dentry_openchrdev_open

5. 塊設(shè)備文件的創(chuàng)建

mknod系統(tǒng)調(diào)用->vfs_mknod->dir->i_op->mknod(dir, dentry, mode, dev)->f2fs_mknod (struct inode * dir, struct dentry *dentry,int mode, dev_t rdev)->f2fs_new_inodeinit_special_inode

塊設(shè)備文件創(chuàng)建與字符設(shè)備文件創(chuàng)建的流程基本是一致的，都是通過(guò)mknod系統(tǒng)調(diào)用。以f2fs為例它通過(guò)調(diào)用f2fs_mknod。首先通過(guò)f2fs_new_inode來(lái)創(chuàng)建次inode，這其中也包含了f2fs自己的inode,之后對(duì)次inode執(zhí)行初始化，其中初始化次inode->f_ops為def_blk_fops

f2fs_new_inode：創(chuàng)建新的inode，這個(gè)就是次inode，次inode的內(nèi)容就是設(shè)備號(hào)，并沒(méi)有占用額外的磁盤(pán)空間，將來(lái)次inode就是通過(guò)設(shè)備號(hào)建立了與block_inode的關(guān)聯(lián)；

init_special_inode：為新創(chuàng)建的次inode進(jìn)行初始化，其中針對(duì)塊設(shè)備會(huì)指定inode->i_fop為def_blk_fops

5. 塊設(shè)備文件的打開(kāi)

參考打開(kāi)文件的流程，對(duì)于塊設(shè)備file->fops為def_blk_fops，它的open函數(shù)為blkdev_open，它的執(zhí)行流程為：

do_lastfinish_opendo_dentry_openblkdev_open->bd_acquire(inode)//次inodebdgetblkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp)

blkdev_open
在文件打開(kāi)的時(shí)候?qū)⒋蝘node->i_fop賦值給新創(chuàng)建的file->f_ops，并調(diào)用其中的blkdev_open，blkdev_open來(lái)源于創(chuàng)建塊設(shè)備文件時(shí)，它被初始化為次inode的i_fop即def_blk_fops，blkdev_open調(diào)用bd_acquire

bd_acquire
獲取主inode的block_device, 會(huì)通過(guò)bdget首先來(lái)查找是否已經(jīng)創(chuàng)建了與傳入設(shè)備號(hào)相同的inode，如果已經(jīng)創(chuàng)建則直接返回，否則調(diào)用blockdev_superblock的ops來(lái)創(chuàng)建bdev文件系統(tǒng)下的塊設(shè)備文件的bdev_inode，它包含了主inode和block_device，并建立起了與次inode的關(guān)系，注意到address_space是內(nèi)嵌在inode中，因此address_space也準(zhǔn)備好了。
bdget也會(huì)對(duì)新創(chuàng)建的主inode進(jìn)行初始化，其中會(huì)初始化inode內(nèi)嵌的address_space->a_ops為def_blk_aops，它會(huì)在讀寫(xiě)塊設(shè)備文件時(shí)被調(diào)用

blkdev_get
建立起block_device與底層塊設(shè)備的關(guān)系，這樣就可以通過(guò)通過(guò)讀寫(xiě)塊設(shè)備文件來(lái)達(dá)到操作塊設(shè)備的目的。上一步bdget獲取了block_device，通過(guò)block_device可以獲取到gendisk，進(jìn)一步獲取各個(gè)分區(qū)hd_struct，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁盤(pán)的操作

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的f2fs学习笔记 - 7. f2fs文件打开的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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