1.inotify是什么？

inotify机制用于监控文件系统，通过它可以监控一个或多个文件，如果该文件发生了指定事件，比如打开，读或写等，该机制会异步的响应用程序发出通知（或称为警告），应用程序根据文件系统发生的事件类型做出相应的反应。

2.inotify可以监控的事件

inotify使用一组宏来表示文件可以被监控的事件，这些宏在稍候介绍的inotify_add_watch()中使用。在没有特别说明的情况下，下面解释中的文件均指被监控的文件，并且即可以是普通文件又可以是目录文件。

IN_ACCESS：文件被访问，如果是目录文件，则指目录中的文件名被访问。

IN_MODIFY：文件被修改，如果是目录文件，则指目录中的文件名被修改。

IN_ATTRIB：文件属性被修改，比如使用chmod命令。

IN_CLOSE_WRITE：可写的文件被关闭。

IN_CLOSE_NOWRITE：不可写文件被关闭。

IN_CLOSE：文件被关闭，它等同于(IN_CLOSE_WRITE | IN_CLOSE_NOWRITE)的效果。

IN_OPEN：文件被打开。

IN_MOVED_FROM：文件被移出监控区，比如使用mv命令将一个文件移出监控目录。

IN_MOVED_TO：文件（这个文件既可以是受监控的又可以是未受监控的）被移入监控区，比如使用mv和cp命令。

IN_MOVE：文件被移动，它等同于(IN_MOVED_FROM | IN_MOVED_TO)的作用效果。

IN_CREATE：在目录中创建一个新文件，比如touch或mkdir命令。

IN_DELETE：文件被删除，比如使用rm命令。

IN_DELETE_SELF：自删除，即一个可执行文件在执行时删除自己。

IN_MOVE_SELF：自移动，即一个可执行文件在执行时移动自己。

IN_UNMOUNT：宿主文件系统被 umount。

另外，IN_ISDIR宏用来判断被监控的文件是否为目录文件，该宏可以在应用程序对监控文件作监控处理时应用。

3.inotify用户态使用概述

inotify机制属于Linux在2.6.13之后增加的一个新特性，它属于dnotify机制的升级版。要使用inotify机制监控文件系统，那么必须先创建一个inotify的实例。由于Linux中的一切皆为文件，可以将inotify实例理解为一个“inotify类型的文件”，因此该实例会对应一个文件描述符，这也属于inotify优于dnotify的一大特性。

inotify机制的另一大特性即为监控程序对文件的监控不必轮询去查看，一旦监控的文件有指定的事件发生，它会异步通知监控程序，监控程序收到警告后会立马做出相应的响应。而在没有发生监控事件的时候，监控程序则一直处于阻塞状态。

这里的阻塞通过read()即可完成。当没有监控时间发生时，inotify实例中没有数据则read()阻塞；当有监控事件发生时，监控事件将被写入inotify实例中，此时read函数被唤醒读取该事件，监控程序根据读取的数据做出相应处理。这里的事件其实是通过字节流发送到inotify实例中的，因此可以通过read()函数来读取。为此，专门有一个数据结构来存储监控事件，即为struct inotify_event：

 struct inotify_event
struct inotify_event {
	__s32		wd;		/* watch descriptor */
	__u32		mask;		/* watch mask */
	__u32		cookie;		/* cookie to synchronize two events */
	__u32		len;		/* length (including nulls) of name */
	char		name[0];	/* stub for possible name */
}; 

该结构的定义位于用户态文件目录include/linux/inotify.h中，每个字段代表的含义如下：

wd：一个监视器（watch）的描述符，所谓监视器就是一个二元组（监视文件，事件掩码），其中事件掩码包含该文件被监视的所有事件。wd是通过inotify_add_watch()返回的，wd在此结构中与一个监视事件关联，即说明wd监视器上发生了当前inotify_event这个事件。

mask：该事件的类型即为当前结构中的mask，它是wd中所指定mask的一个子集。

len：表示当前结构中name的长度，但有时候name为了字节对齐会填充若干个0，因此len会大于等于name的长度。

name：表示监控文件的路径，这里通过GNU C中的0长度数组来表示变长的文件路径。

对inotify机制的典型使用方法如下：

1.创建并初始化一个inotify的实例，通过inotify_init()即可实现，该函数返回一个文件描述符。

2.添加一个或多个监控文件，即监视器，通过inotify_add_watch()即可实现，该函数就返回一个监视器的文件描述符。

3.循环等待监控事件的发生，通过循环read()inotify实例的fd即可实现。

4.如果有监控事件发生，则将fd中的字节流读取到inotify_event结构中，监控程序随之作适当处理，处理完毕后返回继续等待。

5.当不需要继续监控或收到某个代表监控结束的信号时，关闭inotify实例的文件描述符。

关于基本的使用流程还可以参考下图：

4.inotify用户态API

inotify的API都使用文件描述符，这样可以将监控粒度控制到单个文件，而dnotify机制的控制粒度则为单个目录。使用文件描述符更大的优势在于对inotify的操作也可以使用read()、close()、select()等这些传统的文件操作函数。

1.int inotify_init (void)

创建并初始化一个inotify实例，该函数返回一个文件描述符。可以认为这个函数是打开一个inotify类型的文件并返回该类型文件的描述符。

2.int inotify_add_watch (int __fd, const char *__name, uint32_t __mask)

增加监视文件（监视器），fd用于指明该文件被添加于哪个inotify实例，name用于指名该文件的路径，mask则指明了该文件所有的监控事件。该函数调用成功后返回一个监视器的描述符。

3.int inotify_rm_watch (int __fd, int __wd)

从fd中删除一个监视器，wd指名具体的监视器。

关于上述函数的详细的使用方法以及错误返回值等内容可以参考man手册。

参考：

IBM Developer Works：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ubuntu-inotify/index.html