明明白白我的心--fs series(13)

时间：2010-08-25 来源：mtloveft

声明：本文为原创 #####请转贴时保留以下内容###### 作者：GTT 本文档归属http://oldtown.cublog.cn/.转载请注明出处! 请提出宝贵意见Mail:[email protected] Linux Version：2.6.33 提示：本文是关于file system 实现的介绍！目录和文件的查找是件很烦琐的事情，早期的linux版本，只有一个minix文件系统，还是很好查找的。有了VSF之后，各个目录都有可能mount文件系统。这样导致查找的代码很多，而且很难读。而且文件
和目录查找是经常发生的事件，linuxOS首先到dir entry cache里查找，关于目录的查找，新生成时
会同时把dentry加入到cache里。方法实现上也很灵活，运用几个flag来对程序的控制。
总体上来说，对性能上的要求导致程序可读性下降了。在 VFS 中各种操作，如建立,删除目录，文件等，首先得进行父目录查找，找到父目录的相关信息，才可以继续操作，如果查找的过程中发现错误，比如父目录不存在，或者当前进程并无相应的权限等等，这种情况系统必然会进行相关处理。查找一般都是从user_path_parent开始，一步一步查找。如果查找过程很清楚的话，那么fs的各种sys call就很简单了。定义如下

static int user_path_parent(int dfd, const char __user *path, struct nameidata *nd, char **name)

既然是查找，一定要有查找结果，查找结果放到什么地方？就放到一个临时结构里nameidata
变量一般都缩写为nd,这个结构里记录着查找过程中path name, 父目录 path, 根目录。 nameidata 的定义如下

struct nameidata {
    struct path path;
    struct qstr last;
    struct path root;
    unsigned int flags;
    int last_type;
    unsigned depth; //link深度，每次link也++

    char * saved_names[MAX_NESTED_LINKS + 1];

    /* Intent data */
    union {
        struct open_intent open;
    } intent;
};

struct qstr last是放着要查找的path name，它的结构如下，

struct qstr {
    unsigned int hash;
    unsigned int len;
    const unsigned char *name;
};

它包含一个根据name 算出的hash值。 nameidata 结构中flags的定义如下

#define LOOKUP_FOLLOW     1
#define LOOKUP_DIRECTORY 2
#define LOOKUP_CONTINUE   4
#define LOOKUP_PARENT    16
#define LOOKUP_REVAL     64

flags对查找进行指示，LOOKUP_DIRECTORY意思是查找结果必须是目录。
LOOKUP_FOLLOW表示如果查找到的是symbol link ,则顺着symbol link继续查找。
当前进程有计数器current->total_link_count每次查找到一个link 则++
达到特定的值就退出，防止死循环。当发现有符号链接，则depth 也++
再次进入link_path_walk时设置LOOKUP_FOLLOW并清除LOOKUP_CONTINUE 以外的flags
nameidata 结构中last_type的定义如下

/* Type of the last component on LOOKUP_PARENT */
enum {LAST_NORM, LAST_ROOT, LAST_DOT, LAST_DOTDOT, LAST_BIND};

user_path_parent的处理流程如下

在搜索初始化时path_init，创建 nameidata，之后根据目录名称来设定他的值。
初始化过程在path_init里，如果搜索路径以'/'开头，
nd->root = current->fs->root
nd->path = current->fs->root
如果是AT_FDCWD,既当前工作路径的话
nd->path = current->fs->pwd
而不指定nd->root nd->path 随着目录节点的深入而不断变化。