Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 2)

Обращение к блочному устройству

Когда ядро получает запрос на открытие файла блочного устройства, оно должно вначале определить, открыт ли этот файл. Дело в том, что если он уже открыт, ядру не нужно создавать и инициализировать новый дескриптор блочного устройства. Вместо этого ему будет достаточно обновить уже существующий. Ситуация усложняется тем, что файлы блочных устройств с одинаковыми старшими и младшими номерами, но разными путями, воспринимаются виртуальной файловой системой как разные файлы, хотя относятся к одному блочному устройству. Следовательно, ядро не может определить, используется ли блочное устройство, путем простой проверки наличия объекта для файла устройства в кэше индексных дескрипторов.
Соответствие старшего и младшего номеров дескриптору блочного устройства поддерживается с помощью файловой системы bdev. Каждый дескриптор блочного устройства связан со специальным файлом этой системы: поле bd inode дескриптора указывает на соответствующий индексный дескриптор в bdev; и, наоборот, этот индексный дескриптор кодирует старший и младший номера блочного устройства, а также адрес его дескриптора.

Функция beiget принимает в качестве параметра старший и младший номера блочного устройства и ищет в файловой системе bdev ассоциированный индексный дескриптор. Если таковой не находится, функция выделяет новый индексный дескриптор и новый дескриптор блочного устройства. В любом случае функция возвращает адрес дескриптора блочного устройства, соответствующего указанным старшему и младшему номерам.

После того, как дескриптор для данного блочного устройства найден, ядро может определить, используется ли блочное устройство в данный момент. Для этого ядро проверяет значение поля bd openers: если оно положительно, значит, блочное устройство используется (возможно, при посредстве другого файла устройства). Кроме того, ядро поддерживает список индексных дескрипторов, относящихся к открытым файлам блочных устройств. Корень этого списка находится в поле bd inodes дескриптора блочного устройства, а поле i devices индексного дескриптора содержит указатели на предыдущий и следующий элементы этого списка.