
每个进程在PCB(Process Control Block)中都保存着一份文件描述符表,文件描述符就是这个表的索引,每个表项都有一个指向已打开文件的指针,现在我们明确一下:已打开的文件在内核中用file
结构体表示,文件描述符表中的指针指向file
结构体。
在file
结构体中维护File Status Flag(file
结构体的成员f_flags
)和当前读写位置(file
结构体的成员f_pos
)。在上图中,进程1和进程2都打开同一文件,但是对应不同的file
结构体,因此可以有不同的File Status Flag和读写位置。file
结构体中比较重要的成员还有f_count
,表示引用计数(Reference Count),后面我们会讲到,dup
、fork
等系统调用会导致多个文件描述符指向同一个file
结构体,例如有fd1
和fd2
都引用同一个file
结构体,那么它的引用计数就是2,当close(fd1)
时并不会释放file
结构体,而只是把引用计数减到1,如果再close(fd2)
,引用计数就会减到0同时释放file
结构体,这才真的关闭了文件。
每个file
结构体都指向一个file_operations
结构体,这个结构体的成员都是函数指针,指向实现各种文件操作的内核函数。比如在用户程序中read
一个文件描述符,read
通过系统调用进入内核,然后找到这个文件描述符所指向的file
结构体,找到file
结构体所指向的file_operations
结构体,调用它的read
成员所指向的内核函数以完成用户请求。在用户程序中调用lseek
、read
、write
、ioctl
、open
等函数,最终都由内核调用file_operations
的各成员所指向的内核函数完成用户请求。file_operations
结构体中的release
成员用于完成用户程序的close
请求,之所以叫release
而不叫close
是因为它不一定真的关闭文件,而是减少引用计数,只有引用计数减到0才关闭文件。对于同一个文件系统上打开的常规文件来说,read
、write
等文件操作的步骤和方法应该是一样的,调用的函数应该是相同的,所以图中的三个打开文件的file
结构体指向同一个file_operations
结构体。如果打开一个字符设备文件,那么它的read
、write
操作肯定和常规文件不一样,不是读写磁盘的数据块而是读写硬件设备,所以file
结构体应该指向不同的file_operations
结构体,其中的各种文件操作函数由该设备的驱动程序实现。
每个file
结构体都有一个指向dentry
结构体的指针,“dentry”是directory entry(目录项)的缩写。我们传给open
、stat
等函数的参数的是一个路径,例如/home/akaedu/a
,需要根据路径找到文件的inode。为了减少读盘次数,内核缓存了目录的树状结构,称为dentry cache,其中每个节点是一个dentry
结构体,只要沿着路径各部分的dentry搜索即可,从根目录/
找到home
目录,然后找到akaedu
目录,然后找到文件a
。dentry cache只保存最近访问过的目录项,如果要找的目录项在cache中没有,就要从磁盘读到内存中。
每个dentry
结构体都有一个指针指向inode
结构体。inode
结构体保存着从磁盘inode读上来的信息。在上图的例子中,有两个dentry,分别表示/home/akaedu/a
和/home/akaedu/b
,它们都指向同一个inode,说明这两个文件互为硬链接。inode
结构体中保存着从磁盘分区的inode读上来信息,例如所有者、文件大小、文件类型和权限位等。每个inode
结构体都有一个指向inode_operations
结构体的指针,后者也是一组函数指针指向一些完成文件目录操作的内核函数。和file_operations
不同,inode_operations
所指向的不是针对某一个文件进行操作的函数,而是影响文件和目录布局的函数,例如添加删除文件和目录、跟踪符号链接等等,属于同一文件系统的各inode
结构体可以指向同一个inode_operations
结构体。
inode
结构体有一个指向super_block
结构体的指针。super_block
结构体保存着从磁盘分区的超级块读上来的信息,例如文件系统类型、块大小等。super_block
结构体的s_root
成员是一个指向dentry
的指针,表示这个文件系统的根目录被mount
到哪里,在上图的例子中这个分区被mount
到/home
目录下。
file
、dentry
、inode
、super_block
这几个结构体组成了VFS的核心概念。对于ext2文件系统来说,在磁盘存储布局上也有inode和超级块的概念,所以很容易和VFS中的概念建立对应关系。而另外一些文件系统格式来自非UNIX系统(例如Windows的FAT32、NTFS),可能没有inode或超级块这样的概念,但为了能mount
到Linux系统,也只好在驱动程序中硬凑一下,在Linux下看FAT32和NTFS分区会发现权限位是错的,所有文件都是rwxrwxrwx
,因为它们本来就没有inode和权限位的概念,这是硬凑出来的。
补充:
在这个图上没有反应file_operations与inode的关系,特去查看了源码(/usr/include/fs.h)知
/*
* Note that nosuid etc flags are inode-specific: setting some file-system
* flags just means all the inodes inherit those flags by default. It might be
* possible to override it selectively if you really wanted to with some
* ioctl() that is not currently implemented.
*
* Exception: MS_RDONLY is always applied to the entire file system.
*
* Unfortunately, it is possible to change a filesystems flags with it mounted
* with files in use. This means that all of the inodes will not have their
* i_flags updated. Hence, i_flags no longer inherit the superblock mount
* flags, so these have to be checked separately. -- rmk@arm.uk.linux.org
*/
#define __IS_FLG(inode,flg) ((inode)->i_sb->s_flags & (flg))
#define IS_RDONLY(inode) ((inode)->i_sb->s_flags & MS_RDONLY)
#define IS_SYNC(inode) (__IS_FLG(inode, MS_SYNCHRONOUS) || \
((inode)->i_flags & S_SYNC))
#define IS_DIRSYNC(inode) (__IS_FLG(inode, MS_SYNCHRONOUS|MS_DIRSYNC) || \
((inode)->i_flags & (S_SYNC|S_DIRSYNC)))
#define IS_MANDLOCK(inode) __IS_FLG(inode, MS_MANDLOCK)
#define IS_NOATIME(inode) __IS_FLG(inode, MS_RDONLY|MS_NOATIME)
#define IS_I_VERSION(inode) __IS_FLG(inode, MS_I_VERSION)
#define IS_NOQUOTA(inode) ((inode)->i_flags & S_NOQUOTA)
#define IS_APPEND(inode) ((inode)->i_flags & S_APPEND)
#define IS_IMMUTABLE(inode) ((inode)->i_flags & S_IMMUTABLE)
#define IS_POSIXACL(inode) __IS_FLG(inode, MS_POSIXACL)
#define IS_DEADDIR(inode) ((inode)->i_flags & S_DEAD)
#define IS_NOCMTIME(inode) ((inode)->i_flags & S_NOCMTIME)
#define IS_SWAPFILE(inode) ((inode)->i_flags & S_SWAPFILE)
#define IS_PRIVATE(inode) ((inode)->i_flags & S_PRIVATE)
#define IS_IMA(inode) ((inode)->i_flags & S_IMA)
#define IS_AUTOMOUNT(inode) ((inode)->i_flags & S_AUTOMOUNT)
#define IS_NOSEC(inode) ((inode)->i_flags & S_NOSEC)
file_operations结构体中每个函数指针所指向的操作函数都是需要传进一个inode表项结构体的.
分享到:
相关推荐
deepseek经验分享-陈雄.pptx
本家政服务平台就是在这样的大环境下诞生,其可以帮助管理者在短时间内处理完毕庞大的数据信息,使用这种软件工具可以帮助管理人员提高事务处理效率,达到事半功倍的效果。此家政服务平台利用当下成熟完善的Spring Boot框架,使用跨平台的可开发大型商业网站的Java语言,以及最受欢迎的RDBMS应用软件之一的MySQL数据库进行程序开发。家政服务平台有管理员,雇主,雇员三个角色。管理员功能有个人中心,雇主管理,雇员管理,资料认证管理,项目类型管理,服务项目管理,需求信息管理,服务预约管理,申请预约管理,签订合同管理,雇主评价管理,留言板管理,系统管理。雇主可以发布需求,雇员可以申请预约,雇主支付报酬,雇主和雇员可以签订合同,雇主可以对雇员进行评价。家政服务平台的开发根据操作人员需要设计的界面简洁美观,在功能模块布局上跟同类型网站保持一致,程序在实现基本要求功能时,也为数据信息面临的安全问题提供了一些实用的解决方案。可以说该程序在帮助管理者高效率地处理工作事务的同时,也实现了数据信息的整体化,规范化与自动化。 关键词:家政服务平台;Spring Boot框架;MySQL;自动化
【毕业设计】“跑鸭”微信小程序-一款基于校园跑步的社交小程序(实时里程配速、运动路径、整公里提醒、周榜月榜、打卡分享、热门推荐、线上活动、勋章墙、隐私设置 【源码+论文+答辩ppt+开题报告+任务书】.zip【项目资源】:包含前端、后端、移动开发、操作系统、人工智能、物联网、信息化管理、数据库、硬件开发、大数据、课程资源、音视频、网站开发等各种技术项目的源码。包括STM32、ESP8266、PHP、QT、Linux、iOS、C++、Java、MATLAB、python、web、C#、EDA、proteus、RTOS等项目的源码。 【项目质量】:所有源码都经过严格测试,可以直接运行。功能在确认正常工作后才上传。 【适用人群】:适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。 【附加价值】:项目具有较高的学习借鉴价值,也可直接拿来修改复刻。对于有一定基础或热衷于研究的人来说,可以在这些基础代码上进行修改和扩展,实现其他功能。 【沟通交流】:有任何使用上的问题,欢迎随时与博主沟通,博主会及时解答。鼓励下载和使用,并欢迎大家互相学习,共同进步。
大学生创业项目源码
使用requests和BeautifulSoup库爬取豆瓣电影Top250的基本信息
数据集文件包含美国各地电动汽车 (EV) 注册的详细记录,其结构便于分析并与数据处理工具集成。它通常以 CSV 格式提供,以确保与各种数据分析平台的兼容性。 关键列和数据属性: 做:电动汽车制造商(例如,特斯拉、日产、雪佛兰)。 型:车辆的特定型号(例如,Model S、Leaf、Bolt)。 车型年份:车辆模型的制造年份。 电动续航里程:每次充电的估计电动行驶里程(以英里为单位)。 EV 类型:将车辆分类为电池电动汽车 (BEV) 或插电式混合动力电动汽车 (PHEV)。 州和县:车辆注册的地理位置,允许进行区域分布分析。 注册人数:每个地区每个车型注册的车辆数量,有助于识别高浓度的 EV 区域。
施耐德ATV312变频器通过MCGS RTU通讯实现双机监控与控制的触摸屏集成解决方案,无PLC的施耐德ATV312变频器通讯示例:触摸屏控制监控两台变频器,功能多且省成本,改进型可调整步长 P&O MPPT(二区MPPT复现),光储系统MPPT 直流负载供电的单级离网光伏系统中,降压转器将太阳能光伏阵列和直流负载连接起来,同时确保最大功率点跟踪(MPPT) 和电池充电控制的良好运行。 在MPPT方面,提出了一种改进的自适应步长扰动观测(P&O)方法,以达到不同天气条件下太阳能光伏阵列的实际最大功率点(MPP),同时减少稳态振荡和功率损耗。 此外,电池充电控制侧使用三级充电控制器 (TSCC) 为铅酸电池站充电。 ,改进型P&O; 复现二区MPPT; 光储系统MPPT; 最大功率点跟踪(MPPT); 步长扰动观测; 降压转换器; 太阳能光伏阵列; 电池充电控制; 三级充电控制器(TSCC); 铅酸电池站。,改进型P&O MPPT技术,光储系统高效能量管理
基于stm32家庭安全防控系统 (程序+WiFi)
Maxwell电机与Simplorer联合仿真教程:矢量控制SVPWM算法与电路搭建详解,自定义电机模型替换指南,Maxwell电机与Simplorer联合仿真教程:电路搭建及矢量控制SVPWM算法实
CNN相关以及垃圾分类数据集
互联网发展至今,无论是其理论还是技术都已经成熟,而且它广泛参与在社会中的方方面面。它让信息都可以通过网络传播,搭配信息管理工具可以很好地为人们提供服务。针对信息管理混乱,出错率高,信息安全性差,劳动强度大,费时费力等问题,采用流浪动物救助网站可以有效管理,使信息管理能够更加科学和规范。 流浪动物救助网站在Eclipse环境中,使用Java语言进行编码,使用Mysql创建数据表保存本系统产生的数据。系统可以提供信息显示和相应服务,其管理员增删改查动物信息和动物信息资料,审核动物信息预订订单,查看订单评价和评分,通过留言功能回复用户提问。 总之,流浪动物救助网站集中管理信息,有着保密性强,效率高,存储空间大,成本低等诸多优点。它可以降低信息管理成本,实现信息管理计算机化。 关键词:流浪动物救助网站;Java语言;Mysql
对机动车号牌信息管理的提升,也为了对机动车号牌信息进行更好的维护,机动车号牌管理系统的出现就变得水到渠成不可缺少。通过对机动车号牌管理系统的开发,不仅仅可以学以致用,让学到的知识变成成果出现,也强化了知识记忆,扩大了知识储备,是提升自我的一种很好的方法。通过具体的开发,对整个软件开发的过程熟练掌握,不论是前期的设计,还是后续的编码测试,都有了很深刻的认知。 机动车号牌管理系统通过MySQL数据库与Spring Boot框架进行开发,机动车号牌管理系统能够实现牌照换补申请管理,用户管理,牌照申请管理,牌照转移申请管理,车辆信息管理,公告信息管理等功能。 通过机动车号牌管理系统对相关信息的处理,让信息处理变的更加的系统,更加的规范,这是一个必然的结果。已经处理好的信息,不管是用来查找,还是分析,在效率上都会成倍的提高,让计算机变得更加符合生产需要,变成人们不可缺少的一种信息处理工具,实现了绿色办公,节省社会资源,为环境保护也做了力所能及的贡献。 关键字:机动车号牌管理系统,牌照,车辆信息
Maxwell电机与Simplorer联合仿真教程:矢量控制SVPWM算法及电路搭建指南,包含详细视频与可复制电机模型替换示范,教程Simplorer与Maxwell电机联合仿真,详细教程包含电路
内容概要:本文档详细介绍了一个名为《Python实现基于IBES-ELM基于改进的秃鹰搜索优化算法优化极限学习机的数据回归预测》的项目。该项目旨在通过结合改进的秃鹰搜索优化算法(IBES-EO)和极限学习机(ELM),优化ELM模型以提高其预测精度,尤其针对多指标、高维数据以及噪声数据的处理进行了探讨。项目涵盖了从数据预处理到建模预测的一系列完整流程,并提供了代码案例和GUI界面设计思路。文档详细阐述了模型的工作机制、适用场景及其实现细节。 适合人群:对机器学习有兴趣,特别是对ELM、IBES-EO感兴趣的研究人员、开发人员和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于各种回归预测问题,包括但不限于金融预测、气象预测、健康数据分析和智能交通系统等。目标在于提供一种高效的解决方案,提高在大规模复杂数据集中进行回归预测的能力,同时也展示了如何将生物启发式的优化算法运用于改进现有的机器学习模型,为实际应用提供更多可能。 阅读建议:文档按照章节顺序编排,从背景介绍到具体实现再到最终总结。初学者可以从头至尾通读,以掌握全流程概念和技能;有一定经验的读者可以直接跳转至自己感兴趣的环节,例如优化算法的具体设计或者代码实现部分。建议边学习边动手实验,以达到最佳的学习效果,并可通过提供的完整示例代码加深理解和记忆。此外,项目中有关于系统架构设计、API接口搭建等内容也可作为实际工程项目参考。
本案例使用鸢尾花萼长度(sepal length)、花萼宽度(sepal width)、花瓣长度(petal length)和花瓣宽度(petal width)作为特征,采用Adaboost算法将其进行分类。 同学们通过本案例学习Adaboost算法的理论基础以及在分类问题中的应用,同时通过实际操作加深对分类算法和数据分析的理解。更好的掌握机器学习算法,培养对数据科学的兴趣和实践能力。
【项目资源】:包含前端、后端、移动开发、操作系统、人工智能、物联网、信息化管理、数据库、硬件开发、大数据、课程资源、音视频、网站开发等各种技术项目的源码。包括STM32、ESP8266、PHP、QT、Linux、iOS、C++、Java、MATLAB、python、web、C#、EDA、proteus、RTOS等项目的源码。 【项目质量】:所有源码都经过严格测试,可以直接运行。功能在确认正常工作后才上传。 【适用人群】:适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。 【附加价值】:项目具有较高的学习借鉴价值,也可直接拿来修改复刻。对于有一定基础或热衷于研究的人来说,可以在这些基础代码上进行修改和扩展,实现其他功能。 【沟通交流】:有任何使用上的问题,欢迎随时与博主沟通,博主会及时解答。鼓励下载和使用,并欢迎大家互相学习,共同进步。
【项目资源】:包含前端、后端、移动开发、操作系统、人工智能、物联网、信息化管理、数据库、硬件开发、大数据、课程资源、音视频、网站开发等各种技术项目的源码。包括STM32、ESP8266、PHP、QT、Linux、iOS、C++、Java、MATLAB、python、web、C#、EDA、proteus、RTOS等项目的源码。 【项目质量】:所有源码都经过严格测试,可以直接运行。功能在确认正常工作后才上传。 【适用人群】:适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。 【附加价值】:项目具有较高的学习借鉴价值,也可直接拿来修改复刻。对于有一定基础或热衷于研究的人来说,可以在这些基础代码上进行修改和扩展,实现其他功能。 【沟通交流】:有任何使用上的问题,欢迎随时与博主沟通,博主会及时解答。鼓励下载和使用,并欢迎大家互相学习,共同进步。
Wordpress-6.7.2.zip
VID20250317191237.mp4