【转】系统调用和驱动程序中相应函数的参数对应关系

应用程序执行open、ioctl等系统调用，它们的参数和驱动程序中相应函数的参数不是一一对应的，其中经过了内核文件系统层的转换。

系统调用函数原型如下：

int open(const char *pathname,int flags)
int ioctl(int d,int request,....)
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t count)
ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t count);

int open(const char *pathname,int flags)
int ioctl(int d,int request,....)
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t count)
ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t count);

file_operations结构中的成员如下：

int (*open) (struct inode *, struct file *);

int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long);

ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);


ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long);
int (*open) (struct inode *, struct file *);

可以看到，这些参数有很大一部分是相似的

(1) 系统调用open传入的参数已经被内核文件系统层处理了，在驱动程序中看不出原来的参数了；

(2)系统调用ioclt的参数个数可变，一般最多传入3个：后面两个参数与file_operations结构中ioctl成员的后面两个参数对应；

(3) 系统调用read传入的buf、count参数，对应file_operation结构中read成员的buf、count参数.而参数offp表示用户在文件中进行存取操作的位置，当执行完写操作后由驱动程序设置；

(4)系统调用write与file_operations结构中write成员的参数关系与（3）类似。

 

所有的系统调用（write,read）都是通过统一的“软中断”int80 同内核交互的，当需要使用系统调用时，用户空间的库函数将参数和系统调用号都压入到堆栈，然后执行int80切换到内核执行，内核再根据系统调用号和内核符号表得到对应的内核执行代码，比如write在内核内对应的代码就是sys_write。至于参数，在内核处理过程中会将用户空间的参数转化为内核所表示的形式。你可以看看write的汇编源代码，好像在libc里面，通过ar命令可以提取出来。

 

驱动程序里的write函数有四个参数，函数格式如下： 
short_write (struct inode *inode, struct file *filp, const char *buf, int count) 
而用户程序中的write函数只有三个参数，函数格式如下： 
write(inf fd, char *buf, int count) 
那他们两个是怎么联系在一起的呢？这就要靠操作系统核心中的函数sys_write了，下面 
是Linux Kernel 2.2.14中sys_write中的源代码：

asmlinkage ssize_t sys_write(unsigned int fd, const char * buf, size_t count)  
{  
    ssize_t ret;  
    struct file * file;  
    struct inode * inode;  
    ssize_t (*write)(struct file *, const char *, size_t, loff_t *); /* 指向驱动程序中的wirte函数的指针*/  

    lock_kernel(); 
 
    ret = -EBADF;  
    file = fget(fd); /* 通过文件描述符得到文件指针 */  
    if (!file)  
        goto bad_file; 
 
    if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))  
        goto out; 
 
    inode = file->f_dentry->d_inode; /* 得到inode信息 */  
    ret = locks_verify_area(FLOCK_VERIFY_WRITE, inode, file, file->f_pos, count);  
    if (ret)  
        goto out;  
    ret = -EINVAL;  
    if (!file->f_op || !(write = file->f_op->write)) /* 将函数开始时声明的write函数指针指向fops方法中对应的write函数 */  
        goto out;  
    down(&inode->i_sem);  
    ret = write(file, buf, count, &file->f_pos); /* 使用驱动程序中的write函数将数据输入设备，注意看，这里就是四个参数了 */  
    up(&inode->i_sem);  

out:  
    fput(file);  
    bad_file:  
    unlock_kernel();  
    return ret;  
}    

【来源】