Czytanie-funkcja read()

• Wprowadzenie
• Opis funkcji read dla wszyskich systemow plikow
• Opis wazniejszych struktur danych
• Opis funkcji generic_file_read
• Zrodla informacji
  

Funkcja read:

DEFINICJA:
int read(unsigned int fd, char *buf, unsigned int count );

WYNIK: liczba wczytanych bajtow, 
                 0 w przypadku napotkania na koniec pliku,
                 -1 w przypadku bledu; 
	errno =EDEADLOCK(jezeli na plik lub rekordy jest zalozona blokada)
	       EFAULT(w przestrzeni wirtualnej nie ma zaalokowanego
		      bufora uzytkownika )
	       EINVAL(jezeli nie mozemy wywolac funkcji read dla konkreatnego systemu plikow)

Dla wszystkich systemu plikow dana jest ta sama funkcja read:

{
   pobieramy i-wezel korzystajac z deskryptora pliku uzytkownika
   
   sprawdzamy w tablicy plikow prawo do czytania dla pliku
   
   sprawdzamy czy mozemy wywolac read dla konkretnego systemu plikow
   
   upewniamy sie czy nie ma blokady na rekord do czytania(wywolujemy funkcje locks_verivy_area)
   
   upewniamy sie czy struktura danych uzytkownika jest zaalokowana w jego przestrzeni(funkcja verify_area)
   
   dla systemu plikow EXT2 wywolujemy funkcje generic_file_read
}     
  

Funkcja generic_file_read:

DEFINICJA:
int generic_file _read(struct inode *inode,struct file *filp, char *buf,int count)

WYNIK:
	liczba wczytanych bajtow
	0 w przypadku napotkania na koniec pliku
	-1 w przypadku bledu
        errno=ENOMEM(blad przy tworzeniu ramki pamieci)
              EIO(blad wejscia-wyjscia)

Algorytm funkcji generic_file_read:

{
 Jesli aktualna pozycja w pliku znajduje sie poza obszarem 
 poprzednio wczytanym z wyprzedzeniem, to ustawiamy pola 
 f_rawin, f_ramax na 0
 W przeciwnym przypadku stierdzamy, ze dostep do pliku jest sekwencyjny
 i kontynuujemy czytanie z wyprzedzeniem ustawiajac zmienna reada_ok na 1   
 
 Jesli ilosc danych do przeczytania z pliku jest mniejsza niz polowa rozmiaru 
 ramki pamieci(PAGE_SIZE=4kb) to f_ramax=0
 W przeciwnym przypadku  jesli ilosc bajtow do przeczytania jest wieksza niz f_ramax
 to f_ramax=(ilosc danych do przeczytania)

 for(;;)
 {
    Probujemy znalezc ramke pamieci zawierajaca dane z pliku na aktualnej
    pozycji
    Jesli udalo sie nam to idziemy do etykiety znaleziono_ramke   
    Jesli nie to do etykiety nie_znaleziono_ramki

znaleziono_ramke:
    Jesli ramka jest aktualna lub zablokowana(np. z powodu zapelniania jej danymi) to
    probujemy dostac nastepna ramke wywolujac funkcje generic_file_read
    W przeciwnym przypadku pole f_ramax ustawiamy na MIN_READAHEAD  
    
    Czekamy na ramke(nie na ta dodatkowa byc moze zwrocona przez generic_file_readahead)

    Jesli ramka jest nieaktualna to idziemy do etykiety ramka_blad
    Jesli jest aktualna to do etykiety sukces  

sukces:
    Obliczamy ilosc bajtow, ktore mamy wczytac z ramki
    
    Kopjujemy dane z ramki do bufora uzytkownika
    
    Nie zwalniamy ramki ale zmniejszamy licznik odwolan do niej
    
    Zwiekszamy pozycje w pliku, pozycje w buforze, ilosc przeczytanych bajtow i ilosc bajtow, ktore mamy
    do  przeczytania o ilosc bajtow przeczytanych z ramki

    Jesli nie mamy nic do czytania to wyskocz z petli for 
    W przeciwnym przypadku idz na poczatek petli for(continue)

nie_znaleziono_ramki:
    Jesli nie mamy dodatkowej ramki przeczytanej z wyprzedzeniem to tworzymy nowa ramke (_get_free_page)
    i jesli funkcja nie zwrocila bledu to idziemy na poczatek petli for(continue)
    
     W przeciwnym przypadku jesli mamy dodatkowa ramke pamieci to dodajemy ja do kolejki haszujacej 
     ramek (wywolujemy funkcje add_to_page_cache) a nastepnie wywolujemy funkcje readpage zglaszajac
     zadanie zapisania ramki danymi z dysku
     Jesli operacja zakonczy sie pomyslnie to idziemy do etykiety znaleziono_ramke 
     Jesli blad to wyskakujemy z petli for

ramka_blad::
     /*znalezlismy ramke ale nie jest aktualna*/
     Zglaszamy zadanie zapisu ramki (funkcja readpage)
     
     Jesli wszystko poszlo dobrze to czekamy na ramke (byc moze jest w trakcie zapelniania)
     i idziemy do etykiety sukces

      W przeciwnym przypadku wyskakujemy z petli for
 }/*koniec petli for*/
 
 Jesli mamy dodatkowa ramke to ja zwalniamy
 
 Jesli i-wezel nie jest tylko do odczytu to aktualizujemy czas ostatniego dostepu do i-wezla na aktualny
 
 Zaznaczamy ze i-wezel jest brudny
 
  Zwracamy ilosc przeczytanych bajtow
}/*koniec algorytmu funkcji generic_file_read  	  

1. Pliki zrodlowe linuxa:
   • linux/mm/filemap.c
   • linux/fs/read_write.c