Роберт Лав - Разработка ядра Linux

Объект индекса файла представляется с помощью структуры struct inode, которая определена в файле . Эта структура с комментариями, описывающими назначение каждого поля, имеет следующий вид.

struct inode {

struct hlist_node i_hash; /* хешированный список */

struct list_head i_list; /* связанный список индексов */

struct list_head i_dentry; /* связанный список объектов dentry */

unsigned long i_ino; /* номер индекса */

atomic_t i_count; /* счетчик ссылок */

umode_t i_mode; /* права доступа */

unsigned int i_nlink; /* количество жестких ссылок */

uid_t i_uid; /* идентификатор пользователя-владельца */

gid_t i_gid; /* идентификатор группы-владельца */

kdev_t i_rdev; /* связанное устройство */

loff_t i_size; /* размер файла в байтах */

struct timespec i_atime; /* время последнего доступа к файлу */

struct timespec i_mtime; /* время последнего изменения файла */

struct timespec i_ctime; /* время изменения индекса */

unsigned int i_blkbits; /* размер блока в битах */

unsigned long i_blksize; /* размер блока в байтах */

unsigned long i_version; /* номер версии */

unsigned long i_blocks; /* размер файла в блоках */

unsigned short i_bytes; /* количество использованных байтов */

spinlock_t i_lock; /* блокировка для защиты полей */

struct rw_semaphore i_alloc_sem /* вложенные блокировки при

захваченной i_sem */

struct semaphore i_sem; /* семафор индекса */

struct inode_operations *i_op; /* таблица операций с индексом */

struct file_operations *i_fop; /* файловые операции */

struct super_block *i_sb; /* связанный суперблок */

struct file_lock *i_flock; /* список блокировок файлов */

struct address_space *i_mapping; /* соответствующее адресное

пространство */

struct address_space i_data; /* адресное пространство устройства */

struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS]; /* дисковые квоты

для индекса */

struct list_head i_devices; /* список блочных устройств */

struct pipe_inode_info *i_pipe; /* информация конвейера */

struct block_device *i_bdev; /* драйвер блочного устройства */

unsigned long i_dnotify_mask; /* события каталога */

struct dnotify_struct *i_dnotify; /* информация о событиях каталога */

unsigned long i_state; /* флаги состояния */

unsigned long dirtied_when /* время первого изменения */

unsigned int i_flags; /* флаги файловой системы */

unsigned char i_sock; /* сокет или нет? */

atomic_t i_writecount; /* счетчик использования

для записи */

void *i_security; /* модуль безопасности */

__u32 i_generation; /* номер версии индекса */

union {

void *generic_ip; /* специфическая информация

файловой системы */

} u;

};

Для каждого файла в системе существует представляющий его индекс (хотя объект файлового индекса создается в памяти только тогда, когда к файлу осуществляется доступ). Это справедливо и для специальных файлов, таких как файлы устройств или конвейеры. Следовательно, некоторые из полей структуры struct inodeотносятся к этим специальным файлам. Например, поле i_pipeуказывает на структуру данных именованного конвейера. Если индекс не относится к именованному конвейеру, то это поле просто содержит значение NULLДругие поля, связанные со специальными файлами, — это i_devices, i_bdev, i_cdev.

Может оказаться, что та или иная файловая система не поддерживает тех свойств, которые присутствуют в объекте inode. Например, некоторые файловые системы не поддерживают такого атрибута, как время создания файла. В этом случае файловая система может реализовать это свойство как угодно. Например, поле i_ctimeможно сделать нулевым или равным значению поля i_mtime.

Так же как и в случае операций суперблока, важным является поле inode_operations, в котором описаны функции файловой системы, которые могут быть вызваны подсистемой VFS для объекта файлового индекса. Как и для суперблока, операции с файловыми индексами могут быть вызваны следующим образом.

i->i_op->truncate(i);

где переменная iсодержит указатель на определенный объект файлового индекса. В данном случае для индекса iвыполняется операция truncate(), которая определена для файловой системы, в которой находится указанный файловый индекс i. Структура inode_operationsопределена в файле , как показано ниже.

struct inode_operations {

int (*create)(struct inode*, struct dentry*, int);

struct dentry* (*lookup)(struct inode*, struct dentry*);

int (*link)(struct dentry*, struct inode*, struct dentry*);

int (*unlink)(struct inode*, struct dentry*);

int (*symlink)(struct inode*, struct dentry*, const char*);

int (*mkdir)(struct inode*, struct dentry*, int);

int (*rmdir)(struct inode*, struct dentry*);

int (*mknod)(struct inode*, struct dentry*, int, dev_t);

int (*rename)(struct inode*, struct dentry*,

struct inode*, struct dentry*);

int (*readlink)(struct dentry*, char*, int);

int (*follow_link)(struct dentry*, struct nameidata*);

int (*put_link)(struct dentry*, struct nameidata*);

void (*truncate)(struct inode*);

int (*permission)(struct inode*, int);

int (*setattr)(struct dentry*, struct iattr*);

int (*getattr)(struct vfsmount*, struct dentry*, struct kstat*);

int (*setxattr)(struct dentry*, const char*,

const void*, size_t, int);

ssize_t (*getxattr)(struct dentry*, const char*, void*, size_t);

ssize_t (*listxattr)(struct dentry*, char*, size_t);

int (*removexattr)(struct dentry*, const char*);

};

Рассмотрим указанные операции более подробно.

• int create(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode);

Эта функция вызывается подсистемой VFS из системных вызовов creat()и open()для создания нового файлового индекса, который имеет указанный режим доступа ( mode) и связан с указанным элементом каталога ( dentry).

• struct dentry* lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry);

Эта функция производит поиск файлового индекса в указанном каталоге. Файловый индекс должен соответствовать имени файла, хранящемуся в указанном объекте элемента каталога.

• int link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,

struct dentry *dentry);

Эта функция вызывается из системного вызова link()для создания жесткой ссылки (hard link) на файл, соответствующий элементу каталога old_dentryв каталоге dir. Новая ссылка должна иметь имя, которое хранится в указанном элементе каталога dentry.

• int unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry);

Эта функция вызывается из системного вызова unlink()для удаления файлового индекса, соответствующего элементу каталога dentryв каталоге dir.

• int symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry,

const char *symname);

Эта функция вызывается из системного вызова symlink()для создания символьной ссылки с именем symnameна файл, которому соответствует элемент каталога dentryв каталоге dir.

• int mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode);

Эта функция вызывается из системного вызова mkdir()для создания нового каталога с указанным режимом доступа ( mode).