inotify机制在内核态下的使用方法

2011年10月5日 由 edsionte 留言 »

inotify是一种使用简单而功能强大的文件系统事件监控机制。在用户态下通过一组简单的系统调用即可使用inotify机制监控文件的变化,而在内核态中也可以通过一组API来inotify机制。

1.创建并初始化inotify实例

为了在内核中使用inotify机制,必须首先创建并初始化一个inotify实例,每个inotify实例其实对应的是一个数据结构inotify_handle。

struct inotify_handle {
	struct idr		idr;		/* idr mapping wd -> watch */
	struct mutex		mutex;		/* protects this bad boy */
	struct list_head	watches;	/* list of watches */
	atomic_t		count;		/* reference count */
	u32			last_wd;	/* the last wd allocated */
	const struct inotify_operations *in_ops; /* inotify caller operations */
};

创建并初始化一个inotify实例的过程其实就是分配并初始化一个inotify_handle结构,这个过程通过inotify_init()完成。此外,每个inotify实例都与一个inotify_operations结构相关联,该结构中有两个钩子函数,分别定义了事件处理和销毁watch两个函数的接口,这两个钩子函数应该根据具体的应用场景来实现。

struct inotify_operations {
	void (*handle_event)(struct inotify_watch *, u32, u32, u32,
			     const char *, struct inode *);
	void (*destroy_watch)(struct inotify_watch *);
};

一个inotify_init()通用的使用方法如下:

struct inotify_operations *ops;
ops->handle_event = my_handle_event;
ops->destroy_watch = my_destroy_watch;
struct inotify_handle *ih = inotify_init(ops);

也就是说,通过向inotify_init()中传入一个inotify_operations结构的变量来实现钩子函数和inotify实例之间的关联。

2.添加watch

从inotify实例所对应的数据结构inotify_handle中可以看出,每个inotify实例都拥有一个由watch组成的链表。该双链表上的每个watch即代表该inotify实例所监控的对象,这个对象可能是文件,也可能是目录。每个watch在内核中的表示如下:

struct inotify_watch {
	struct list_head	h_list;	/* entry in inotify_handle's list */
	struct list_head	i_list;	/* entry in inode's list */
	atomic_t		count;	/* reference count */
	struct inotify_handle	*ih;	/* associated inotify handle */
	struct inode		*inode;	/* associated inode */
	__s32			wd;	/* watch descriptor */
	__u32			mask;	/* event mask for this watch */
};

该结构中每个字段的含义如下:

h_list:一个inotify实例中所有watch组成一个双链表,h_list表示当前watch在该双链表中所处的结点。该双链表的表头即为inotify_handle结构中的watches字段。

i_list:一个文件可能被多个inotify实例监控,而被监控一次就产生一个watch,该文件对应的所有watch组成一个双链表,i_list表示当前watch在该双链表中所处的结点。该双链表的表头即为inode结构中的inotify_watches字段。

count:表示该watch被引用的次数。

ih:每个watch必然属于某个inotify实例,该字段指向当前watch所属的inotify_handle结构。

inode:该字段指向当前watch所关联的文件的inode。

wd:表示当前watch的文件描述符。

mask:表示当前监控对象所对应的事件掩码。

当初始化完一个inotify实例后,通过inotify_add_watch()即可向该实例中添加watch。不过在添加前还需通过inotify_init_watch()对每个watch进行初始化。

对watch初始化完成的主要工作即初始化两个链表结点、该watch的引用计数等。向inotify实例添加一个watch主要完成的工作即为向两个watch链表中添加当前的watch结点,并且更新watch的引用计数等。

3.删除一个watch

从指定的inotify实例中删除一个watch所完成的工作其实和添加watch的过程相反,通过inotify_rm_watch()即可完成。

4.对监控事件的处理

handle_event()通常并不对具体的监控对象做处理,而是作为所有监控事件的入口点;接着根据每个事件的掩码做出“分流”动作,即对具体的监控事件做以处理。

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