LiveStreet

Структура file_operations определена в файле linux/fs.h и содержит указатели на функции драйвера, которые отвечают за выполнение различных операций с устройством. Например, практически любой драйвер символьного устройства реализует функцию чтения данных из устройства. Адрес этой функции, среди всего прочего, хранится в структуре file_operations. Ниже приводится определение структуры, взятое из исходных текстов ядра 2.6.30:

struct file_operations {
        struct module *owner;
         loff_t(*llseek) (struct file *, loff_t, int);
         ssize_t(*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
         ssize_t(*aio_read) (struct kiocb *, char __user *, size_t, loff_t);
         ssize_t(*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
         ssize_t(*aio_write) (struct kiocb *, const char __user *, size_t,
                              loff_t);
        int (*readdir) (struct file *, void *, filldir_t);
        unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
        int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int,
                      unsigned long);
        int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
        int (*open) (struct inode *, struct file *);
        int (*flush) (struct file *);
        int (*release) (struct inode *, struct file *);
        int (*fsync) (struct file *, struct dentry *, int datasync);
        int (*aio_fsync) (struct kiocb *, int datasync);
        int (*fasync) (int, struct file *, int);
        int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);
         ssize_t(*readv) (struct file *, const struct iovec *, unsigned long,
                          loff_t *);
         ssize_t(*writev) (struct file *, const struct iovec *, unsigned long,
                           loff_t *);
         ssize_t(*sendfile) (struct file *, loff_t *, size_t, read_actor_t,
                             void __user *);
         ssize_t(*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t,
                             loff_t *, int);
        unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *, unsigned long,
                                            unsigned long, unsigned long,
                                            unsigned long);
};

Драйвер зачастую реализует далеко не все функции, предусмотренные данной структурой. Например, драйвер, который обслуживает видеоплату, не обязан выполнять операцию чтения каталога (readdir). Поля структуры, соответствующие нереализованным функциям, заполняются «пустыми» указателями — NULL.

Компилятор gcc предоставляет программисту довольно удобный способ заполнения полей структуры в исходном тексте. Поэтому, если вы встретите подобный прием в современных драйверах, пусть это вас не удивляет. Ниже приводится пример подобного заполнения:

struct file_operations fops = {
        read: device_read,
        write: device_write,
        open: device_open,
        release: device_release
};

Однако, существует еще один способ заполнения структур, который описывается стандартом C99. Причем этот способ более предпочтителен. gcc 4.0, который я использую, поддерживает синтаксис C99. Вам так же следует придерживаться этого синтаксиса, если вы желаете обеспечить переносимость своему драйверу:

struct file_operations fops = {
        .read = device_read,
        .write = device_write,
        .open = device_open,
        .release = device_release
};

На мой взгляд все выглядит достаточно понятным. И еще, вы должны знать, что в любое поле структуры, которое вы явно не инициализируете, компилятор gcc запишет «пустой» указатель — NULL. Указатель на struct file_operations обычно именуют как fops.

Каждое устройство представлено в ядре структурой file, которая определена в файле linux/fs.h. Эта структура используется исключительно ядром и никогда не используется прикладными программами, работающими в пространстве пользователя. Это совершенно не то же самое, что и FILE, определяемое библиотекой glibc и которое в свою очередь в ядре нигде не используется. Имя структуры может ввести в заблуждение, поскольку она представляет абстракцию открытого файла, а не файла на диске, который представляет структура inode.

Как правило указатель на структуру file называют filp.

Загляните в заголовочный файл и посмотрите определение структуры file. Большинство имеющихся полей структуры, например struct dentry *f_dentry, не используются драйверами устройств, и вы можете игнорировать их. Драйверы не заполняют структуру file непосредственно, они только используют структуры, содержащиеся в ней.