Книга: Разработка ядра Linux

Объект inode

Объект inode содержит всю информацию, которая необходима ядру для манипуляций с файлами и каталогами. В файловых системах в стиле Unix вся информация просто считывается из дисковых индексов и помещается в объект inode подсистемы VFS. Если файловые системы не имеют индексов, то эту информацию необходимо получить из других дисковых структур[70].

Объект индекса файла представляется с помощью структуры struct inode, которая определена в файле <linux/fs.h>. 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 inode относятся к этим специальным файлам. Например, поле i_pipe указывает на структуру данных именованного конвейера. Если индекс не относится к именованному конвейеру, то это поле просто содержит значение NULL Другие 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_ctime можно сделать нулевым или равным значению поля i_mtime.

Оглавление книги