字符设备文件的打开

打开字符设备文件，还是通过 sys_open() 系统调用。在经过一连串的调用后，nameidata_to_filp, 内核会走到 __dentry_open() 函数。在这个函数中，执行了以下代码片段：f->f_mapping = inode->i_mapping;f->f_path.dentry = dentry;f->f_path.mnt = mnt;f->f_pos = 0;f->f_op = fops_get(inode->i_fop);file_move(f, &inode->i_sb->s_files); error = security_dentry_open(f, cred);if (error)    goto cleanup_all; if (!open && f->f_op)    open = f->f_op->open;if (open) {    error = open(inode, f);    if (error)        goto cleanup_all;}ima_counts_get(f);其中重要的三行:f->f_op = fops_get(inode->i_fop);open = f->f_op->open;error = open(inode, f);其中，f 是 struct file 型的指针，open 是一个函数指针。所以这三行代码主要做了两件事： 1. 给 struct file 型变量的 f_op 字段赋值； 2. 调用 f_op->open() 函数。这里需要说明的是，f_op 字段的值是从 inode->i_fop 中得来的，那 inode->i_fop 的值又是怎么来的呢？对于一个设备文件来说，它的 inode->i_fop 的值是在 mknod() 时由内核根据设备文件的类型默认指定的。对应字符设备文件，i_fop 就指向 def_chr_fops 这个 struct file_operations 型变量。 def_chr_fops 定义在 fs/char_dev.c 文件中：const struct file_operations def_chr_fops = {    .open = chrdev_open,};哈，这个 file_operations 真偷懒，就定义了一个 open 方法。下面看一下 chrdev_open() 函数的实现，它是所有字符设备文件的最初通用的 open 方法。static int chrdev_open(struct inode *inode, struct file *filp){    struct cdev *p;    struct cdev *new = NULL;    int ret = 0;     spin_lock(&cdev_lock);    p = inode->i_cdev;    if (!p) {        struct kobject *kobj;        int idx;        spin_unlock(&cdev_lock);        kobj = kobj_lookup(cdev_map, inode->i_rdev, &idx);        if (!kobj)            return -ENXIO;        new = container_of(kobj, struct cdev, kobj);        spin_lock(&cdev_lock);        /* Check i_cdev again in case somebody beat us to it while           we dropped the lock. */        p = inode->i_cdev;        if (!p) {            inode->i_cdev = p = new;            list_add(&inode->i_devices, &p->list);            new = NULL;        } else if (!cdev_get(p))            ret = -ENXIO;    } else if (!cdev_get(p))        ret = -ENXIO;    spin_unlock(&cdev_lock);    cdev_put(new);    if (ret)        return ret;     ret = -ENXIO;    filp->f_op = fops_get(p->ops);    if (!filp->f_op)        goto out_cdev_put;     if (filp->f_op->open) {        ret = filp->f_op->open(inode,filp);        if (ret)            goto out_cdev_put;    }     return 0; out_cdev_put:    cdev_put(p);    return ret;}简单地说，这个函数从字符设备文件的 inode 节点中取出 cdev 结构的指针（如果 inode 是第一次打开的话，则通过 kobj_lookup() 根据设备号从 cdev_map 中找出 cdev，并保存在 inode->i_cdev 中）。然后用  cdev->ops 替换 file->f_op 从而使用字符设备驱动自己提供的 file_operations。最后，调用字符设备驱动提供的 open 方法。