FS - Vnode: Special_Read_Write for byte device

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0. Why need special_read/write ?

  1. 这里的 special_read 是对 vnode 的统一抽象接口而言
    eg: read() / write() / mkdir() / link() / …
  2. vnode 的类型(vn_mode)如下：
    • S_IFDIR directory
    • S_IFREG regular
    • S_IFLNK symlink
    • S_IFCHR character special
    • S_IFBLK block special
  3. File System 使用 vnode 来抽象除了内存(memory)之外所有的设备，包括：硬盘、屏幕、键盘
    • 因此在 File System 的世界，所有外设都由 vnode 统一映射
    • 区别在于: vnode 的成员变量 vn_mode 指定外设类型
    • 特殊的外设，vn_devid／vn_cdev／vn_bdev 记录了相关信息
  4. 尽管不同的文件系统对不同类型的 vnode 统一管理，如：file vnode／directory vnode／char vnode／ block vnode；但是后两个特殊的 vnode 类型(char/block) 却不受文件系统的影响
  5. 因为char／block 两类实际上相当于 IO 设备vnode节点，独立于文件系统；只不过为了接口统一，操作系统将 IO 设备的操作集成到 FS 文件系统中了。
  6. 因此，对于char／block特设vnode 的抽象接口，应该交由相应的 IO设备去实现，而不应该在下放给 specific FS 去实现。这也是为什么在 vnode.c 这里要实现 special_read() | special_write()的原因

1. special file read

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int special_file_read(vnode_t *file, off_t offset, 
                      void *buf, size_t count)

输入：file-要读取的vnode、offset-偏移量、count-读多少字节数、buf-从文件读取的内容放到buf中
输出：special file 的 read() 返回值
  • 读取vnode的vn_mode，判断 file vnode 的类型
    1. if S_ISBLK(file->vn_mode)，return -ENOTSUP;
    2. if S_ISCHR(file->vn_mode)，检查是否含有相关函数
  • 交由 special file (char device) 去实现读操作
    1. file->vn_cdev->cd_ops->read(file->vn_cdev, offset, buf, count);

2. special file write

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int special_file_write(vnode_t *file, off_t offset,     
                    const void *buf, size_t count)

输入：file-要写入的vnode、offset-偏移量、count-写多少字节数、buf-从buf中读内容写到file中
输出：special file 的 write() 返回值
  • 读取vnode的vn_mode，判断 file vnode 的类型
    1. if S_ISBLK(file->vn_mode)，return -ENOTSUP;
    2. if S_ISCHR(file->vn_mode)，检查是否含有相关函数
  • 交由 special file (char device) 去实现写操作
    1. file->vn_cdev->cd_ops->write(file->vn_cdev, offset, buf, count);