8.14 代码：系统调用

通过使用底层提供的函数，大多数系统调用的实现都很简单（请参阅kernel/sysfile.c）。有几个调用值得仔细看看。

函数sys_link和sys_unlink编辑目录，创建或删除索引节点的引用。它们是使用事务能力的另一个很好的例子。sys_link（kernel/sysfile.c:120）从获取其参数开始，两个字符串分别是old和new（kernel/sysfile.c:125）。假设old存在并且不是一个目录（kernel/sysfile.c:129-132），sys_link会增加其ip->nlink计数。然后sys_link调用nameiparent来查找new（kernel/sysfile.c:145）的父目录和最终路径元素，并创建一个指向old的inode（kernel/sysfile.c:148）的新目录条目。new的父目录必须存在并且与现有inode位于同一设备上：inode编号在一个磁盘上只有唯一的含义。如果出现这样的错误，sys_link必须返回并减少ip->nlink。

事务简化了实现，因为它需要更新多个磁盘块，但我们不必担心更新的顺序。他们要么全部成功，要么什么都不做。例如在没有事务的情况下，在创建一个链接之前更新ip->nlink会使文件系统暂时处于不安全状态，而在这两者之间发生的崩溃可能会造成严重破坏。对于事务，我们不必担心这一点

Sys_link为现有inode创建一个新名称。函数create（kernel/sysfile.c:242）为新inode创建一个新名称。它是三个文件创建系统调用的泛化：带有O_CREATE标志的open生成一个新的普通文件，mkdir生成一个新目录，mkdev生成一个新的设备文件。与sys_link一样，create从调用nameiparent开始，以获取父目录的inode。然后调用dirlookup检查名称是否已经存在（kernel/sysfile.c:252）。如果名称确实存在，create的行为取决于它用于哪个系统调用：open的语义与mkdir和mkdev不同。如果create是代表open（type == T_FILE）使用的，并且存在的名称本身是一个常规文件，那么open会将其视为成功，create也会这样做（kernel/sysfile.c:256）。否则，这是一个错误（kernel/sysfile.c:257-258）。如果名称不存在，create现在将使用ialloc（kernel/sysfile.c:261）分配一个新的inode。如果新inode是目录，create将使用.和..条目对它进行初始化。最后，既然数据已正确初始化，create可以将其链接到父目录（kernel/sysfile.c:274）。Create与sys_link一样，同时持有两个inode锁：ip和dp。不存在死锁的可能性，因为索引结点ip是新分配的：系统中没有其他进程会持有ip的锁，然后尝试锁定dp。

使用create，很容易实现sys_open、sys_mkdir和sys_mknod。Sys_open（kernel/sysfile.c:287）是最复杂的，因为创建一个新文件只是它能做的一小部分。如果open被传递了O_CREATE标志，它将调用create（kernel/sysfile.c:301）。否则，它将调用namei（kernel/sysfile.c:307）。Create返回一个锁定的inode，但namei不锁定，因此sys_open必须锁定inode本身。这提供了一个方便的地方来检查目录是否仅为读取打开，而不是写入。假设inode是以某种方式获得的，sys_open分配一个文件和一个文件描述符（kernel/sysfile.c:325），然后填充该文件（kernel/sysfile.c:337-342）。请注意，没有其他进程可以访问部分初始化的文件，因为它仅位于当前进程的表中。

在我们还没有文件系统之前，第7章就研究了管道的实现。函数sys_pipe通过提供创建管道对的方法将该实现连接到文件系统。它的参数是一个指向两个整数的指针，它将在其中记录两个新的文件描述符。然后分配管道并安装文件描述符。