• int sync_fs(struct super_block *sb, int wait) — эта функция синхронизирует метаданные файловой системы с данными на диске. Параметр wait указывает, должна ли операция быть синхронной или асинхронной.
• void write_super_lockfs(struct super_block *sb) — эта функция предотвращает изменения файловой системы и затем обновляет данные суперблока на диске данными из указанного суперблока. Сейчас она используется диспетчером логических томов (LVM, Logical Volume Manager).
• void unlockfs(struct super_block *sb) — эта функция разблокирует файловую систему после выполнения функции write_super_lockfs().
• int statfs(struct super_block *sb, struct statfs *statfs) — эта функция вызывается подсистемой VFS для получения статистики файловой системы, Статистика указанной файловой системы записывается в структуру statfs.
• int remount_fs(struct super_block *sb, int *flags, char *data) — эта функция вызывается подсистемой VFS, когда файловая система монтируется с другими параметрами монтирования.
• void clear_inode(struct inode*) — эта функция вызывается подсистемой VFS для освобождения индекса и очистки всех страниц памяти, связанных с индексом.
• void umount_begin(struct super_block *sb) — эта функция вызывается подсистемой VFS для прерывания операции монтирования. Она используется сетевыми файловыми системами, такими как NFS.
Все рассмотренные функции вызываются подсистемой VFS в контексте процесса. Все они при необходимости могут блокироваться.
Некоторые из этих функций являются необязательными. Файловая система может установить их значения в структуре операций суперблока равными NULL. Если соответствующий указатель равен NULL, то подсистема VFS или вызывает общий вариант функции, или не происходит ничего, в зависимости от операции.
Объект inode
Объект inode содержит всю информацию, которая необходима ядру для манипуляций с файлами и каталогами. В файловых системах в стиле Unix вся информация просто считывается из дисковых индексов и помещается в объект inode подсистемы VFS. Если файловые системы не имеют индексов, то эту информацию необходимо получить из других дисковых структур[70].
Объект индекса файла представляется с помощью структуры struct inode, которая определена в файле <linux/fs.h>. Эта структура с комментариями, описывающими назначение каждого поля, имеет следующий вид.
struct inode {
struct hlist_node i_hash; /* хешированный список */
struct list_head i_list; /* связанный список индексов */
struct list_head i_dentry; /* связанный список объектов dentry */
unsigned long i_ino; /* номер индекса */
atomic_t i_count; /* счетчик ссылок */
umode_t i_mode; /* права доступа */
unsigned int i_nlink; /* количество жестких ссылок */
uid_t i_uid; /* идентификатор пользователя-владельца */
gid_t i_gid; /* идентификатор группы-владельца */
kdev_t i_rdev; /* связанное устройство */
loff_t i_size; /* размер файла в байтах */
struct timespec i_atime; /* время последнего доступа к файлу */
struct timespec i_mtime; /* время последнего изменения файла */
struct timespec i_ctime; /* время изменения индекса */
unsigned int i_blkbits; /* размер блока в битах */
unsigned long i_blksize; /* размер блока в байтах */
unsigned long i_version; /* номер версии */
unsigned long i_blocks; /* размер файла в блоках */
unsigned short i_bytes; /* количество использованных байтов */
spinlock_t i_lock; /* блокировка для защиты полей */
struct rw_semaphore i_alloc_sem /* вложенные блокировки при
захваченной i_sem */
struct semaphore i_sem; /* семафор индекса */
struct inode_operations *i_op; /* таблица операций с индексом */
struct file_operations *i_fop; /* файловые операции */
struct super_block *i_sb; /* связанный суперблок */
struct file_lock *i_flock; /* список блокировок файлов */
struct address_space *i_mapping; /* соответствующее адресное
пространство */
struct address_space i_data; /* адресное пространство устройства */
struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS]; /* дисковые квоты
для индекса */
struct list_head i_devices; /* список блочных устройств */
struct pipe_inode_info *i_pipe; /* информация конвейера */
struct block_device *i_bdev; /* драйвер блочного устройства */
unsigned long i_dnotify_mask; /* события каталога */
struct dnotify_struct *i_dnotify; /* информация о событиях каталога */
unsigned long i_state; /* флаги состояния */
unsigned long dirtied_when /* время первого изменения */
unsigned int i_flags; /* флаги файловой системы */
unsigned char i_sock; /* сокет или нет? */
atomic_t i_writecount; /* счетчик использования
для записи */
void *i_security; /* модуль безопасности */
__u32 i_generation; /* номер версии индекса */
union {
void *generic_ip; /* специфическая информация
файловой системы */
} u;
};
Для каждого файла в системе существует представляющий его индекс (хотя объект файлового индекса создается в памяти только тогда, когда к файлу осуществляется доступ). Это справедливо и для специальных файлов, таких как файлы устройств или конвейеры. Следовательно, некоторые из полей структуры struct inode относятся к этим специальным файлам. Например, поле i_pipe указывает на структуру данных именованного конвейера. Если индекс не относится к именованному конвейеру, то это поле просто содержит значение NULL Другие поля, связанные со специальными файлами, — это i_devices, i_bdev, i_cdev.
Может оказаться, что та или иная файловая система не поддерживает тех свойств, которые присутствуют в объекте inode. Например, некоторые файловые системы не поддерживают такого атрибута, как время создания файла. В этом случае файловая система может реализовать это свойство как угодно. Например, поле i_ctime можно сделать нулевым или равным значению поля i_mtime.
70
Файловые системы, которые не имеют индексов, обычно хранят необходимую информацию как часть файла. Некоторые современные файловые системы также применяют базы данных для хранения метаданных файла. В любом случае объект индекса создается тем способом, который подходит для файловой системы.