Linux 中的 fopen() 和 open() 是什么?
Linux操作系统中fopen()的open()函数和函数的主要区别在于open()函数是低级调用,其中的fopen()when调用只是open()在后台调用该函数,它直接返回一个Filepointer。
对open()函数的调用包括调用其他几个函数,整个过程的行为在下面提到,作为open()更好地理解函数的参考。
考虑下面显示的代码-
int sys_open(const char *filename, int flags, int mode) { char *tmp = getname(filename); int fd = get_unused_fd(); struct file *f = filp_open(tmp, flags, mode); fd_install(fd, f); putname(tmp); return fd; }
上面的代码也可以在你的linux机器上的fs/open.c文件中找到。
现在,正如我们所看到的,从这个函数中调用了许多函数,其中第一个是命名的函数getname(),我们将文件名作为参数传递给它,函数的代码getname()看起来像这样-
#define __getname() kmem_cache_alloc(names_cachep, SLAB_KERNEL) #define putname(name) kmem_cache_free(names_cachep, (void *)(name)) char *getname(const char *filename) { char *tmp = __getname(); /* allocate some memory */ strncpy_from_user(tmp, filename, PATH_MAX + 1); return tmp; }
上面的代码可以在fs/namei.c文件中找到,它的主要用途是从用户空间复制文件名并传递到内核空间。然后在该getname()函数之后,我们有一个get_unused_fd()函数,它返回一个未使用的文件描述符,它只不过是当前打开的文件的可增长列表中的整数索引。get_unused_fd()函数的代码看起来像这样-
int get_unused_fd(void) { struct files_struct *files = current->files; int fd = find_next_zero_bit(files->open_fds, files->max_fdset, files->next_fd); FD_SET(fd, files->open_fds); /* in use now */ files->next_fd = fd + 1; return fd; }
现在我们有了filp_open()具有以下实现的函数-
struct file *filp_open(const char *filename, int flags, int mode) { struct nameidata nd; open_namei(filename, flags, mode, &nd); return dentry_open(nd.dentry, nd.mnt, flags); }
上述函数起到两个关键作用,首先,它使用文件系统查找与传入路径的文件名对应的inode。接下来,如果创建一个包含有关inode的所有基本信息的结构文件,然后返回文件。
现在,调用堆栈中的下一个函数是fd_install()可以在include/linux/file.h文件中找到的函数。它用于存储函数返回的信息filp_open()。该fd_install()函数的代码如下所示-
void fd_install(unsigned int fd, struct file *file) { struct files_struct *files = current->files; files->fd[fd] = file; }
然后我们有一个store()函数来存储从filp_open()函数返回的结构体,然后将该结构体安装到进程的打开文件列表中。
下一步是释放分配的内核控制内存块。最后,它返回文件描述符,其然后可以被传递到其它的C函数等close(),write()等。