什么是file结构

另外一个重要的数据结构就是struct file了，它定义在中。

file结构代表一个打开的文件（它并不仅仅限定于设备驱动程序，系统中每个打开的文件在内核空间都有一个对应的file结构）。它由内核在open时创建，并传递给在该文件上进行操作的所有函数，知道最后的close函数。在文件所有实力都被关闭之后，内核会释放这个数据结构。

在内核源码中，指向struct file的指针通常被称为file或者filp（“文件指针”）。为了不至于和这个结构本身相混淆，我们一致将该指针称为filp。这样，file值得是结构体本身，filp则是指向机构的指针。

fmode_t f_mode;
文件模式。它通过FMODE_READ和FMODE_WRITE位来标识是否可读或可写（或可读写）。内核在调用驱动程序的read和write前已经检查是否拥有读/写访问权限，所有不必为这两个方法检查权限。在没有获得对应访问权限而打开文件的情况下，对文件的读写操作将被内核拒绝，驱动程序无需为此而作额外的判断。

loff_t f_pos;
当前的读/写位置。loff_t是一个64位的数（用gcc的术语说就是long long）。如果驱动程序需要知道文件中的当前位置，可以读取这个值，但不要去修改它。read/write会使用它们接收到的最后那个指针参数来更新这一位置，而不是直接对filp->f_pos进行操作。这一规则的一个例外是llseek方法，该方法的目的本身就是为了修改文件位置。

unsigned int f_flags;
文件标志，如O_RDONLY、O_NONBLOCK和O_SYNC。为了检测用户请求的是否是非阻塞式的操作，驱动程序需要检测O_NONBLOCK标志，而其他标志很少用到。所有这些标志都定义在中。

const struct file_operations *f_op;
与文件相关的操作。内核在执行open操作时对这个指针赋值，以后需要处理这些操作时就读取这个指针。file->f_op中的值绝不会为方便引用而保持起来；也就是说，我们可以在任何需要的时候修改文件的关联操作，在返回给调用者之后，新的操作方法就会立刻生效。例如，对应于主设备号1（/dev/null、/dev/zero等等）的open代码根据要打开的次设备号替换filp->f_op中的操作。这种技巧允许先相同主设备号下的设备实现多种操作行为，而不会增加系统调用的负担。

void *private_data;
open系统调用在调用驱动程序的open方法前将这个指针置为NULL。驱动程序可以将这个字段用于任何目的或者忽略这个字段。驱动程序可以用这个字段指向已经分配的数据，但是一定要在内核销毁file结构前在release方法中释放内存。private_data是跨系统调用时保存状态信息的非常有用的资源。

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