Linux内核文件系统-虚拟文件系统-索引节点操作

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一般的Linux书籍都是先讲解进程和内存相关的知识，但我想先讲解文件系统。第一，因为我就是做文件系统的，更擅长这一块，其他模块的内容我还要再去好好看看书，毕竟不能误人子弟嘛；第二，是因为文件系统模块更接近于用户态，是相对比较好理解的内容（当然想深入还是要下大功夫的），由文件系统入手比较适合初学者。

虚拟文件系统英文全称Virtual file system，缩写为VFS，又称为虚拟文件切换系统（virtual filesystem switch）。所有的文件系统都要先经过虚拟文件系统层，虚拟文件系统相当于制定了一套规则，如果你想写一个新的文件系统，只需要遵守这套规则就可以了。

VFS虽然是用C语言写的，但使用了面向对象的设计思路。

索引节点对象中最重要的一个成员是i_op，也是面向对象思想的一个体现，索引节点操作函数表结构体也是定义在文件include/linux/fs.h中。还是不需要背，用到什么查什么就好。

struct inode_operations {
        struct dentry * (*lookup) (struct inode *,struct dentry *, unsigned int); // 寻找索引节点，对应dentry中的文件名
        const char * (*get_link) (struct dentry *, struct inode *, struct delayed_call *);
        int (*permission) (struct mnt_idmap *, struct inode *, int); // 检查访问模式
        struct posix_acl * (*get_inode_acl)(struct inode *, int, bool);

        int (*readlink) (struct dentry *, char __user *,int); // 复制符号链接中的数据

        int (*create) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *, // 为dentry创建一个新的索引节点
                       umode_t, bool);
        int (*link) (struct dentry *,struct inode *,struct dentry *); // 创建硬链接
        int (*unlink) (struct inode *,struct dentry *); // 删除索引节点对象
        int (*symlink) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *, // 创建符号链接
                        const char *);
        int (*mkdir) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *, // 创建新目录
                      umode_t);
        int (*rmdir) (struct inode *,struct dentry *); // 删除目录
        int (*mknod) (struct mnt_idmap *, struct inode *,struct dentry *, // 创建特殊文件（设备文件、命名管道、套接字）
                      umode_t,dev_t);
        int (*rename) (struct mnt_idmap *, struct inode *, struct dentry *, // 移动文件
                        struct inode *, struct dentry *, unsigned int);
        int (*setattr) (struct mnt_idmap *, struct dentry *, struct iattr *); // 被notify_change()调用，修改索引节点后，通知
        int (*getattr) (struct mnt_idmap *, const struct path *, // 从磁盘更新时调用
                        struct kstat *, u32, unsigned int);
        ssize_t (*listxattr) (struct dentry *, char *, size_t); // 将所有属性列表复制到缓冲列表中
        int (*fiemap)(struct inode *, struct fiemap_extent_info *, u64 start,
                      u64 len);
        int (*update_time)(struct inode *, int);
        int (*atomic_open)(struct inode *, struct dentry *,
                           struct file *, unsigned open_flag,
                           umode_t create_mode);
        int (*tmpfile) (struct mnt_idmap *, struct inode *,
                        struct file *, umode_t);
        struct posix_acl *(*get_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
                                     int);
        int (*set_acl)(struct mnt_idmap *, struct dentry *,
                       struct posix_acl *, int);
        int (*fileattr_set)(struct mnt_idmap *idmap,
                            struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
        int (*fileattr_get)(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
        struct offset_ctx *(*get_offset_ctx)(struct inode *inode);
} ____cacheline_aligned;