【場景三】open(pathname, O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL, S_IRUSR | S_IWUSR)
在這個場景中我們希望創建一個新文件（O_CREAT），並賦予該文件用戶可讀（S_IRUSR）和用戶可寫（S_IWUSR）的權限，然後以只寫（O_WRONLY）的方式打開這個文件。O_EXCL 在這裡保證該文件必須被創建，如果該文件已經存在則失敗返回。
這些標志位的作用已經解釋得很清楚了，現在來看看 build_open_flags：
【fs/open.c】sys_open
> do_sys_open > build_open_flags
點擊(此處)折疊或打開
static inline int build_open_flags(int flags, umode_t mode,
struct open_flags *op)
{
...
if (flags
& (O_CREAT
| __O_TMPFILE))
op->mode
= (mode
& S_IALLUGO)
| S_IFREG;
...
acc_mode = MAY_OPEN
| ACC_MODE(flags);
...
if (flags
& O_CREAT)
{
op->intent
|= LOOKUP_CREATE;
if (flags
& O_EXCL)
op->intent
|= LOOKUP_EXCL;
}
...
}
由於是創建一個新文件，所以 mode 就不能丟棄了（845），在這裡 mode 就是“S_IRUSR | S_IWUSR”。然後在我們的情境中，875 行 acc_mode 將被設置成“MAY_OPEN | MAY_WRITE”。最後 intent 也被設置成了相應的查詢模式（894、896）。接著還是 do_last:
【fs/namei.c】sys_open
> do_sys_open >
do_filp_open >
path_openat > do_last
點擊(此處)折疊或打開
static int do_last(struct nameidata
*nd, struct path
*path,
struct file *file,
const struct open_flags
*op,
int *opened, struct filename
*name)
{
...
if (!(open_flag
& O_CREAT))
{
...
} else
{
...
error
= complete_walk(nd);
if (error)
return error;
audit_inode(name, dir, LOOKUP_PARENT);
error
= -EISDIR;
/* trailing slashes?
*/
if (nd->last.name[nd->last.len])
goto out;
}
retry_lookup:
if (op->open_flag
& (O_CREAT
| O_TRUNC | O_WRONLY
| O_RDWR))
{
error
= mnt_want_write(nd->path.mnt);
if (!error)
got_write =
true;
/*
* do _not_ fail yet
- we might not need that
or fail with
* a different
error; let lookup_open() decide; we'll be
* dropping this one anyway.
*/
}
mutex_lock(&dir->d_inode->i_mutex);
error = lookup_open(nd, path, file, op,
got_write, opened);
mutex_unlock(&dir->d_inode->i_mutex);
...
首先會調用 complete_walk 告別 rcu-walk 模式，然後會判斷這個最終目標是不是以“/”結尾，如果是的話就表示最終目標是一個目錄那就返回並報錯“Is a directory”（2926）。隨後，如果本次操作是有可能“寫入”的（2931），那就需要取得當前文件系統的寫權限，但是注釋上寫的很明白，就算現在獲取寫權限失敗也不要急著返回，因為首先現在只是“有可能”會“寫入”，其次我們可能會因為別的原因失敗，所以現在先不理會這次的 fail，讓 lookup_open 來決定這一切吧。
接著就是 lookup_open，我們進去看看：
【fs/namei.c】sys_open
> do_sys_open >
do_filp_open >
path_openat > do_last > lookup_open
點擊(此處)折疊或打開
static int lookup_open(struct nameidata
*nd, struct path
*path,
struct file *file,
const struct open_flags
*op,
bool got_write,
int *opened)
{
...
*opened &=
~FILE_CREATED;
dentry = lookup_dcache(&nd->last, dir,
nd->flags,
&need_lookup);
...
dentry = lookup_real(dir_inode, dentry, nd->flags);
...
if (!dentry->d_inode
&&
(op->open_flag
& O_CREAT))
{
...
if (!got_write)
{
error
= -EROFS;
goto out_dput;
}
*opened
|= FILE_CREATED;
...
error
= vfs_create(dir->d_inode, dentry, mode,
nd->flags
& LOOKUP_EXCL);
if (error)
goto out_dput;
}
...
}
這裡我們需要關注一個局部變量：opened，首先會清除改變量的 FILE_CREATED 位（2813），如果該文件的確不存在的話會被重新賦上 FILE_CREATED，表示這個文件是這次創建的（2851）。最後，vfs_create 會調用具體文件系統的 inode_operations.create 函數真正創建這個文件。
好了，回到 do_last：
【fs/namei.c】sys_open
> do_sys_open >
do_filp_open >
path_openat > do_last
點擊(此處)折疊或打開
...
if (*opened
& FILE_CREATED)
{
/* Don't check
for write permission, don't truncate
*/
open_flag &=
~O_TRUNC;
will_truncate =
false;
acc_mode = MAY_OPEN;
path_to_nameidata(path, nd);
goto finish_open_created;
}
...
error =
-EEXIST;
if ((open_flag
& (O_EXCL
| O_CREAT))
==
(O_EXCL | O_CREAT))
goto exit_dput;
...
finish_open_created:
error = may_open(&nd->path,
acc_mode, open_flag);
if (error)
goto out;
file->f_path.mnt
= nd->path.mnt;
error = finish_open(file, nd->path.dentry,
NULL, opened);
...
}
這裡有兩個地方用到了局部變量 opened，首先如果這個文件就是本次新建的，那麼就要清除 O_TRUNC 位（2959）。O_TRUNC 用來將打開的文件長度“截斷”為零，其實就是將文件清空，因為我們是新建的文件所以這個標志位顯然是沒用的了。既然已經成功的創建了新文件，那麼寫權限也沒必要檢查了（2961），然後直接跳轉到標號 finish_open_created 處完成打開。如果這個文件本來就存在呢？這時會檢查 O_EXCL 和 O_CREAT 兩個標志位，因為 O_EXCL 標志位要求必須創建成功，所以這裡就會返回“File
exists”錯誤（2983）。
最後 may_open 檢查相應的權限，然後 finish_open 完成打開操作，這兩個函數我們已經看過了，這裡就不深入了。
現在，我們終於到了說再見的時候了，希望這七天的旅行能讓你有所收獲。
本來只是在看完代碼後想給自己留下點什麼，要不然以後忘了就白看了，但是等寫的時候才發現要想寫得明白光馬馬虎虎看完遠遠不夠，於是就越寫越多。大家可以發現在這幾篇博客中有好多自問自答，這都是我在看代碼時的疑問，有些回答可能並不是那麼准確，還請海涵。最後推薦兩本參考書籍：
《Linux 內核源代碼情景分析》，可以說這本書寫得相當精彩，雖然它內核版本是 2.4.0 相對來說有點老了，但是並不影響我們探索內核腳步，萬變不離其宗，有很多東西並沒有本質上的變化。
《深度探索 Linux 操作系統》，這本書將從另一個角度帶我們領略 Linux 的美麗和神秘，在一步一步建立並編譯自己的內核的同時，也深刻的揭示了編譯、鏈接、加載的原理，同樣是一本精彩的 Linux 讀物。