VFS文件系统结构分析(2)
> ls -i975311 file1 975312 file2
接着,根据file1对应的inode号重建inode4,并通过文件数据与inode4重建file1的dentry节点。
最后,就可以通过inode4节点访问文件了。
注意:文件对应的inode号是确定的,只是inode结构体需要重新构造。
7 有dentry时定位文件 一旦在Dentry cache中建立了dentry项,下次访问就很方便了。
Dentry中的一个关键变量是d_subdirs,它保存了下一级目录的列表,用于快速定位文件。
首先,在代表dir目录的dentry0的d_subdirs中查找名字为“subdir0”的dentry项,找到了dentry1。
然后在dentry1中查找名字为“file1”的dentry项,然后找到了file1对应的dentry项,
最后通过file1对应的dentry项获得file1对应的inode4。
与无dentry项时比较,有dentry项时的操作精简了许多。
8 Symbolic link 建立symboliclink的命令为:ln -s 源文件目标文件
Linux中的symbolic link类似于Windows系统中的快捷方式。如下图所示,symlink1是指向file1的symbolic link。symlink1本身也是文件,因此有自己独立的inode节点。symlink中实际存储的是源文件的相对路径。
大部分文件操作会直接对symbolic link指向的目标进行操作,比如open(“symlikn1”),实际上打开的是file3。
如果file3不在会发生什么事情呢?open函数照样会按照symlink1中的文件路径打开文件。但file3不存在,因此会报错说文件不存在。
9 hard link Linux除了symbolic link,还有hard link的概念。
Hard link建立实际上是dentry项的一个拷贝,它们都指向同一个inode节点。当我们使用write改写file1的内容时,hardlink1的内容也会被改写,因为所以实际上它们是同一个文件。
如下图所示,hardlink1是file1的一个hard link。它们都指向同一个inode1节点。Inode1中有一个计数器,用于记录有几个dentry项指向它。删除任意一个dentry项都不会导致inode1的删除。只有所有指向inode1的dentry都被删除了,inode1才会被删除。
他们实际从某种意义上讲,所有dentry项都是hard link。
10 进程对文件的管理 进程控制块task_struct中有两个变量与文件有关:fs与files。
files中存储着root与pwd两个指向dentry项的指针。用户定路径时,绝对路径会通过root进行定位;相对路径会的通过pwd进行定位。(一个进程的root不一定是文件系统的根目录。比如ftp进程的根目录不是文件系统的根目录,这样才能保证用户只能访问ftp目录下的内容)
fs是一个file object列表,其中每一个节点对应着一个被打开了的文件。当进程定位到文件时,会构造一个file object,并通过f_inode关联到inode节点。文件关闭时(close),进程会释放对应对应file object。File object中的f_mode是打开时选择的权限,f_pos为读写位置。当打开同一个文件多次时,每次都会构造一个新的file object。每个file object中有独立的f_mode与f_pos。
11 open的过程 打开文件涉及到里一系列的结构调整,这里分步骤进行说明:
首先建立一个文件管理结构,如下图所示,该进程已经打开了两个文件,接下来我们再打开一个新文件。
第一步:找到文件;
从上文中能定位到我们文件的inode节点,找到了inode节点也就找到了文件。
第二步:建立file object;
建立一个新的file object对象,放入file object对象列表,并把它指向inode节点。
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