Реализация файловых операций

До этого момента мы почти не касались работы собственно счетчиков, занимаясь реализацией внутренних VFS-механизмов, необходимых для работы любой файловой системы. Пришло время посмотреть, как будет выполняться реальная работа.

Операции над счетчиками находятся в структуре file_operations, которую мы ассоциируем с inodes файлов-счетчиков:

<div class='codec'>
static struct file_operations lfs_file_ops = {
.open =lfs_open,
.read =lfs_read_file,
.write =lfs_write_file,
};</div>

Впомним, что указатель на эту структуру помещается в inode каждого файла-счетчика функцией lfs_create_file().

Простейшей операцией является open():

<div class='codec'>
static int lfs_open(struct inode *inode, struct file *filp) {
filp->private_data = inode->u.generic_ip;
return 0;
}</div>

Все, что она делает – помещает указатель на atomic_t прямо в структуру file, что несколько упрощает доступ к нему.

Интересная работа выполняется функцией read(), которая должна инктрементроват счетчик, а затем возвращать его значение в пространство пользователя. Она начинается с чтения и инкрементированя счетчика:

<div class='codec'>
static ssize_t lfs_read_file(struct file *filp, char *buf,
size_t count, loff_t *offset) {

atomic_t *counter = (atomic_t *) filp->private_data;
int v, len;
char tmp[TMPSIZE];

v = atomic_read(counter);
if (*offset > 0)
v -= 1;
else
atomic_inc(counter);
len = snprintf(tmp, TMPSIZE, "%d\n", v);
if (*offset > len)
return 0;
if (count > len - *offset)
count = len - *offset;

if (copy_to_user(buf, tmp + *offset, count))
return -EFAULT;
*offset += count;
return count;
}</div>

Заметим ,что здесь возможны "" – 2 процесса могут прочитать счетчик до его инкрементированя, в результате чего одно и тоже значение счетчика будет возвращено дважды. Серьезный модуль, вероятно, попытался бы упорядочить доступ к счетчику путем применения блокировок (spinlocks), однако наша ФС предназначена только для демонстрационны целей и подобными сложностями не обременена.

Но в любом случае, мы имеем некоторое значение счетчика и должны вернуть его в пространство пользователя. Далее следует перекодированиеего в символьную форму и перемещение в пользовательски буфер, а также корректированиесмещения (seek) в файле.

Теперь рассмотрим функцию write, которая позволяет пользователям устанавливать значение счетчика:

<div class='codec'>
static ssize_t lfs_write_file(struct file *filp, const char *buf,
size_t count, loff_t *offset) {

atomic_t *counter = (atomic_t *) filp->private_data;
char tmp[TMPSIZE];

if (*offset != 0)
return -EINVAL;

if (count >= TMPSIZE)
return -EINVAL;
memset(tmp, 0, TMPSIZE);
if (copy_from_user(tmp, buf, count))
return -EFAULT;

atomic_set(counter, simple_strtol(tmp, NULL, 10));
return count;
}</div>

Эта функция копирует из пользовательскоо буфера записываемые данные в символьном виде, конвертирует их к численной форме и устанавливает счтчик.

Завершение работы модуля

Отмонтирование ФС выполняется generic-функцией kill_little_super. При выгрузке модуля вызывается lfs_exit(), выполняющая дерегистрацию файловой системы:

<div class='codec'>
static void __exit lfs_exit() {
unregister_filesystem(&lfs_type);
}</div>

Заключение

Кода libfs полностью достаточно для реализации большинства driver-specific виртуальных файловых систем. Дополнительные примеры могут быть найдены в исходниках ядра Linux-2.6:

drivers/hotplug/pci_hotplug_core.c
drivers/usb/core/inode.c
drivers/oprofile/oprofilefs.c
fs/ramfs/inode.c


Аналогичные по тематике переводы и статьи можно найти на www.fresco.h16.ru.

индекс статьи
страница 1 : страница без заголовка
страница 2 : страница без заголовка
страница 3 - текущая : страница без заголовка