filesystem

简介

user sapce          read()/write() syscall
                ----------------------------
kernel space        vfs
                    ext4/xfs/bcachefs
                    BIO
                    IO scheduler
                    block driver
                ----------------------------
hardware            disk

我们平时所说的 superblock 对象，inode 对象，dentry 对象，file 对象 分别代表 struct super_block、struct inode、struct dentry、struct file 结构体。

• 每打开一个文件，创建一个 file 对象。

• 每创建一个目录，创建一个 dentry 对象。

• 每创建一个新文件，创建一个 inode 对象。

• 每格式化一个新文件系统，创建一个 superblock 对象。

实现一个文件系统，实际上就是实现 super_operations, inode_operations, dentry_operations 结构体（file_operations 等于 inode_operations）， 这样 vfs 才能正常地使用文件系统进行工作。

open() 系统调用返回的 FD

struct task_struct {
	struct files_struct		*files;
}

struct files_struct {
	struct fdtable __rcu *fdt;
}

struct fdtable {
	struct file __rcu **fd;
}

用户空间使用 fd = open(filename) 打开一个文件后，返回一个整型 fd。 这个整型 fd 就是 task.files.fdtable.fd[] 数组的下标。

每一次调用 open() 都会分配一个新 struct file，保存在 task.files.fdtable.fd[]

如何初始化 file->inode 成员

open(filename) 通过 filename 找到 dentry 对象，dentry对象能够找到 inode 对象， 最后将 inode 对象赋值给 file->inode 成员

如何初始化 fd 结构体

struct fd {
	struct file *file;
	unsigned int flags;
};

在使用 write(fd) 系统调用时，传递整型 fd 下来，初始化 fd.file = task.files.fdtable.fd[fd]