Linux内核 -- 文件系统之超级块 super_operations 字段作用与用法
struct super_operations 字段的作用与用法
super_operations 是 Linux 内核中定义的一个结构体，用于描述与文件系统超级块 (super_block) 相关的操作。这些操作涵盖了文件系统的创建、删除、挂载、卸载等。
结构体定义
struct super_operations {struct inode *(*alloc_inode)(struct super_block *sb);void (*destroy_inode)(struct inode *);void (*dirty_inode) (struct inode *, int flags);int (*write_inode) (struct inode *, struct writeback_control *wbc);void (*drop_inode) (struct inode *);void (*evict_inode) (struct inode *);void (*put_super) (struct super_block *);int (*sync_fs)(struct super_block *sb, int wait);int (*freeze_fs) (struct super_block *);int (*unfreeze_fs) (struct super_block *);int (*statfs) (struct dentry *, struct kstatfs *);int (*remount_fs) (struct super_block *, int *, char *);void (*umount_begin) (struct super_block *);int (*show_options)(struct seq_file *, struct dentry *);
#ifdef CONFIG_QUOTAssize_t (*quota_read)(struct super_block *, int, char *, size_t, loff_t);ssize_t (*quota_write)(struct super_block *, int, const char *, size_t, loff_t);
#endifint (*bdev_try_to_free_page)(struct super_block*, struct page*, gfp_t);
};
主要字段说明
1. alloc_inode
- 作用：分配一个新的 inode（索引节点）结构体。
- 用法：当文件系统需要分配一个新的 inode 时，会调用此函数，通常会分配和初始化与文件系统相关的特定 inode。
2. destroy_inode
- 作用：销毁并释放 inode 结构体的资源。
- 用法：当 inode 不再需要时，会调用此函数来释放资源。
3. dirty_inode
- 作用：标记 inode 为脏数据，表示该 inode 需要写回磁盘。
- 用法：文件系统在修改 inode 时调用，以标记其脏状态。
- 参数：
inode指向要标记为脏的 inode，flags标记标志。
4. write_inode
- 作用：将脏的 inode 写回到磁盘。
- 用法：文件系统会实现此函数以执行 inode 的实际写回操作。
5. drop_inode
- 作用：释放不再需要的 inode 引用。通常用于减少 inode 的引用计数。
- 用法：当 inode 不再活跃时，调用此函数来处理 inode 的生命周期。
6. evict_inode
- 作用：从内核的 inode 缓存中删除 inode 并释放其所有资源。
- 用法：通常在 inode 被删除时调用，以确保其内存被正确释放。
7. put_super
- 作用：当文件系统被卸载时调用，用于释放超级块的相关资源。
- 用法：通常会在该函数中释放文件系统特定的内存或结构体。
8. sync_fs
- 作用：同步文件系统的超级块和元数据到磁盘。
- 用法：当需要同步文件系统状态时调用，
wait参数表示是否需要等待同步完成。
9. freeze_fs
- 作用：冻结文件系统，暂停所有文件系统的写入操作。
- 用法：文件系统将进入只读模式，不允许任何写操作，直到文件系统被解冻。
10. unfreeze_fs
- 作用：解冻文件系统，恢复写操作。
- 用法：配合
freeze_fs使用，使文件系统回到可写状态。
11. statfs
- 作用：获取文件系统的统计信息，如总大小、剩余空间等。
- 用法：实现该函数可以使
statfs系统调用返回特定文件系统的状态信息。
12. remount_fs
- 作用：重新挂载文件系统，通常用于更改挂载选项（如从只读切换到可写）。
- 用法：实现该函数可以使文件系统在运行时动态修改挂载标志。
13. umount_begin
- 作用：在卸载文件系统开始时调用，通知文件系统即将卸载。
- 用法：可以在文件系统卸载前进行一些必要的清理操作。
14. show_options
- 作用：显示挂载时使用的选项。
- 用法：通过
/proc/mounts或类似接口显示挂载时使用的选项。
15. quota_read 与 quota_write
- 作用：支持文件系统的配额（quota）功能，读取和写入配额信息。
- 用法：这些字段仅在启用了配额功能的文件系统中使用，用于管理磁盘使用配额。
16. bdev_try_to_free_page
- 作用：尝试释放一个页缓存页面，通常在块设备文件系统中使用。
- 用法：当需要释放内存页时，调用此函数尝试释放文件系统的缓存页面。