術語的定義
dentry的中文名稱是目錄項,是Linux檔案系統中某個索引節點(inode)的連結。這個索引節點可以是檔案,也可以是目錄。
目錄項的結構
以下是dentry的結構體
struct dentry {
atomic_t d_count; 目錄項對象使用計數器
unsigned int d_flags; 目錄項標誌
struct inode * d_inode; 與檔案名稱關聯的索引節點
struct dentry * d_parent; 父目錄的目錄項對象
struct list_head d_hash; 散列表表項的指針
struct list_head d_lru; 未使用鍊表的指針
struct list_head d_child; 父目錄中目錄項對象的鍊表的指針
struct list_head d_subdirs;對目錄而言,表示子目錄目錄項對象的鍊表
struct list_head d_alias; 相關索引節點(別名)的鍊表
int d_mounted; 對於安裝點而言,表示被安裝檔案系統根項
struct QSTR d_name; 檔案名稱
unsigned long d_time; /* used by d_revalidate */
struct dentry_operations *d_op; 目錄項方法
struct super_block * d_sb; 檔案的超級塊對象
vunsigned long d_vfs_flags;
void * d_fsdata;與檔案系統相關的數據
unsigned char d_iname [DNAME_INLINE_LEN]; 存放短檔案名稱
};
詳細資訊
inode(可理解為ext2 inode)對應於物理磁碟上的具體對象,dentry是一個記憶體實體,其中的d_inode成員指向對應的inode。也就是說,一個inode可以在運行的時候連結多個dentry,而d_count記錄了這個連結的數量。
按照d_count的值,dentry分為以下三種狀態:
1、未使用(unused)狀態:該dentry對象的引用計數d_count的值為0,但其d_inode指針仍然指向相關的的索引節點。該目錄項仍然包含有效的信息,只是當前沒有人引用他。這種dentry對象在回收記憶體時可能會被釋放。
2、正在使用(inuse)狀態:處於該狀態下的dentry對象的引用計數d_count大於0,且其d_inode指向相關的inode對象。這種dentry對象不能被釋放。
3、負(negative)狀態:與目錄項相關的inode對象不復存在(相應的磁碟索引節點可能已經被刪除),dentry對象的d_inode指針為NULL。但這種dentry對象仍然保存在dcache中,以便後續對同一檔案名稱的查找能夠快速完成。這種dentry對象在回收記憶體時將首先被釋放。
四、dentry與dentry_cache
dentry_cache簡稱dcache,中文名稱是目錄項高速快取,是Linux為了提高目錄項對象的處理效率而設計的。它主要由兩個數據結構組成:
1、哈希鏈表dentry_hashtable:dcache中的所有dentry對象都通過d_hash指針域鏈到相應的dentry哈希鍊表中。
2、未使用的dentry對象鍊表dentry_unused:dcache中所有處於unused狀態和negative狀態的dentry對象都通過其d_lru指針域鏈入dentry_unused鍊表中。該鍊表也稱為LRU鍊表。
目錄項高速快取dcache是索引節點快取icache的主控器(master),也即dcache中的dentry對象控制著icache中的inode對象的生命期轉換。無論何時,只要一個目錄項對象存在於dcache中(非negative狀態),則相應的inode就將總是存在,因為 inode的引用計數i_count總是大於0。當dcache中的一個dentry被釋放時,針對相應inode對象的iput()方法就會被調用。
五、dentry_operations *d_op
struct dentry_operations {
int (*d_revalidate)(struct dentry *);
int (*d_hash) (struct dentry *, struct qstr *);
int (*d_compare) (struct dentry *, struct qstr *, struct qstr *);
void (*d_delete)(struct dentry *);
void (*d_release)(struct dentry *);
void (*d_iput)(struct dentry *, struct inode *);
};
d_revalidate:用於VFS使一個dentry重新生效。
d_hash:用於VFS向哈希表中加入一個dentry。
d_compare:dentry的最後一個inode被釋放時(d_count等於零),此方法被調用,因為這意味這沒有inode再使用此dentry;當然,此dentry仍然有效,並且仍然在dcache中。
d_release: 用於清除一個dentry。
d_iput:用於一個dentry釋放它的inode(d_count不等於零)
六、d_parent和d_child
每個dentry都有一個指向其父目錄的指針(d_parent),一個子dentry的哈希列表(d_child)。其中,子dentry基本上就是目錄中的檔案。
七、怎樣從inode值得到目錄名?
函式得到當前檔案或目錄的inode值後,進入dcache查找對應的dentry,然後順著父目錄指針d_parent得到父目錄的dentry,這樣逐級向上直到dentry= root,就得到全部目錄名稱。
