stdout设备文件

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2023-12-01

stdout设备文件

初始化

既然stdout设备是设备文件系统的文件,自然有自己的inode结构。在系统初始化时,即只需如下处理过程

kern_init-->fs_init-->dev_init-->dev_init_stdout --> dev_create_inode
                 --> stdout_device_init
                 --> vfs_add_dev

在dev_init_stdout中完成了对stdout设备文件的初始化。即首先创建了一个inode,然后通过stdout_device_init完成对inode中的成员变量inode->__device_info进行初始:

这里的stdout设备文件实际上就是指的console外设(它其实是串口、并口和CGA的组合型外设)。这个设备文件是一个只写设备,如果读这个设备,就会出错。接下来我们看看stdout设备的相关处理过程。

初始化

stdout设备文件的初始化过程主要由stdout_device_init完成,其具体实现如下:

static void
stdout_device_init(struct device *dev) {
    dev->d_blocks = 0;
    dev->d_blocksize = 1;
    dev->d_open = stdout_open;
    dev->d_close = stdout_close;
    dev->d_io = stdout_io;
    dev->d_ioctl = stdout_ioctl;
}

可以看到,stdout_open函数完成设备文件打开工作,如果发现用户进程调用open函数的参数flags不是只写(O_WRONLY),则会报错。

访问操作实现

stdout_io函数完成设备的写操作工作,具体实现如下:

static int
stdout_io(struct device *dev, struct iobuf *iob, bool write) {
    if (write) {
        char *data = iob->io_base;
        for (; iob->io_resid != 0; iob->io_resid --) {
            cputchar(*data ++);
        }
        return 0;
    }
    return -E_INVAL;
}

可以看到,要写的数据放在iob->io_base所指的内存区域,一直写到iob->io_resid的值为0为止。每次写操作都是通过cputchar来完成的,此函数最终将通过console外设驱动来完成把数据输出到串口、并口和CGA显示器上过程。另外,也可以注意到,如果用户想执行读操作,则stdout_io函数直接返回错误值-E_INVAL。