开源之夏-6(ext)

这份笔记关注Linux file System与SDF接口实现的对比。
由此可以联系所学，理解SDF的位置。

无论是业务逻辑，还是代码实现，它们非常相似的。

下面把“多态接口表”这个概念拆成 Linux 的 file_operations 和 你眼前的 SDF_METHOD 两条线，对照着说清“它是什么、为什么、怎么用”。

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一、Linux file_operations ——内核里最经典的“手动虚表”

1. 定义（精简版）

   struct file_operations {
       loff_t (*llseek)  (struct file *, loff_t, int);
       ssize_t (*read)   (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
       ssize_t (*write)  (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
       int     (*open)   (struct inode *, struct file *);
       int     (*release)(struct inode *, struct file *);
       /* … 省略几十项 … */
   };

2. 驱动如何“多态”
   每个驱动在自己的 .c 文件里填一张 只读全局常量表：

   const struct file_operations fops_mydev = {
       .open    = my_open,
       .read    = my_read,
       .write   = my_write,
       /* 没实现的填 NULL 即可 */
   };

3. 内核怎么用
   当用户态调 read(fd, buf, len) 时，VFS 里最终会走到

      ret = file->f_op->read(file, buf, len, &pos);
      ```  
      不同的 `fd` 背后挂着不同的 `file->f_op`，于是同一条系统调用就能表现出 **磁盘、管道、socket、字符设备** 等多种行为——典型的 **运行时多态**。
   
   4. 总结一句话  
      `file_operations` 就是 **C 语言手写的虚函数表**，让 **同一套接口** (`read/write/open/...`) 在 **不同对象** 上表现出 **不同实现**。
   
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   二、SDF_METHOD ——用户态密码设备里的“file_operations 翻版”  
   1. 定义  
      ```c
      typedef struct sdf_method_st SDF_METHOD;
      struct sdf_method_st {
          SDF_OpenDevice_fn   OpenDevice;
          SDF_CloseDevice_fn  CloseDevice;
          ...
          SDF_Encrypt_fn      Encrypt;
      };

4. 谁提供实现

   • 每家密码设备厂商编译一个 libsdfXXX.so；
   • .so 里定义并导出一张 全局常量表

     const SDF_METHOD ts_sdf_meth = {
         .OpenDevice = ts_OpenDevice,
         .Encrypt    = ts_Encrypt,
         ...
     };

5. 上层怎么用

   const SDF_METHOD *m = &ts_sdf_meth;   /* 通过 DSO_bind_func 拿到 */
   m->OpenDevice(...);
   m->Encrypt(...);

   换一家厂商，只要换一张表，业务代码一行不改——又是 运行时多态。

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对照速记

维度	Linux file_operations	SDF_METHOD
所在空间	内核空间	用户空间
代表对象	文件/设备	密码设备
虚表创建者	驱动开发者	设备厂商
被谁统一调度	VFS 层	上层安全中间件
多态方式	函数指针表	函数指针表
动态替换	重新 insmod 驱动	换 .so 插件

结论
无论是内核的 file_operations 还是用户态的 SDF_METHOD，本质都是 “把一组函数指针收进结构体”，靠 运行时填表 实现 C 语言下的多态接口。