日期:2014-05-16  浏览次数:20854 次

Linux虚拟文件系统--文件路径名的解析(3)--普通文件名

      对于一个文件路径的分量,如果其不为'.'和'..'则属于普通文件名,普通文件名的解析由do_lookup()函数来处理

static int do_lookup(struct nameidata *nd, struct qstr *name,
		     struct path *path)
{
	struct vfsmount *mnt = nd->path.mnt;
	struct dentry *dentry = __d_lookup(nd->path.dentry, name);//查找name对应的dentry

	if (!dentry)//dentry不存在,跳转至need_lookup
		goto need_lookup;
	/*如果底层文件系统中定义了d_revalidate函数,则要判断目录项是否有效,以保证一致性,
	  该函数是针对于网络文件系统存在的*/
	if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_revalidate)
		goto need_revalidate;
done:
	path->mnt = mnt;
	path->dentry = dentry;
	/*这里由于path往下走了一层,因此要调用__follow_mount()判断dentry对应的目录下是否挂载了其他的文件系统,
	以保证对应的mnt是正确的*/
	__follow_mount(path);
	return 0;

need_lookup:
	/*没有找到name对应的dentry,则要创建新的dentry并从磁盘中读取数据保存在dentry中*/
	dentry = real_lookup(nd->path.dentry, name, nd);
	if (IS_ERR(dentry))
		goto fail;
	goto done;

need_revalidate:
	dentry = do_revalidate(dentry, nd);
	if (!dentry)
		goto need_lookup;
	if (IS_ERR(dentry))
		goto fail;
	goto done;

fail:
	return PTR_ERR(dentry);
}

 

可以想象,搜索一个文件(目录)时,首先肯定要在dentry缓存中查找,当缓存中查找不到对应的dentry时,才需要从磁盘中查找,并新建一个dentry,将磁盘中的数据保存到其中。找到了目标dentry后,就将相应的信息保存到path中,这里因为路径向下进了一层,因此要判断下层目录是否有新的文件系统挂载的问题,和上文讨论的类似,因此要通过__follow_mount()函数判断是否有文件系统挂载在该目录下,另外,对于网络文件系统,还要通过文件系统中定义的d_revalidate()函数来判断该dentry是否有效以保证一致性。

先来看看在dentry缓存中查找的过程

struct dentry * __d_lookup(struct dentry * parent, struct qstr * name)
{
	unsigned int len = name->len;
	unsigned int hash = name->hash;
	const unsigned char *str = name->name;
	struct hlist_head *head = d_hash(parent,hash);//通过parent的地址和hash(hash是name的哈希值)进行定位
	struct dentry *found = NULL;
	struct hlist_node *node;
	struct dentry *dentry;

	rcu_read_lock();
	
	hlist_for_each_entry_rcu(dentry, node, head, d_hash) {//扫描head对应的碰撞溢出表
		struct qstr *qstr;

		if (dentry->d_name.hash != hash)//name的hash值不相符,则放弃该dentry
			continue;
		if (dentry->d_parent != parent)//父目录不一样,则放弃该dentry
			continue;

		spin_lock(&dentry->d_lock);

		/*
		 * Recheck the dentry after taking the lock - d_move may have
		 * changed things.  Don't bother checking the hash because we're
		 * about to compare the whole name anyway.
		 */
		if (dentry->d_parent != parent)
			goto next;

		/* non-existing due to RCU? */
		if (d_unhashed(dentry))
			goto next;

		/*
		 * It is safe to compare names since d_move() cannot
		 * change the qstr (protected by d_lock).
		 */
		 /*当确保了父目录和文件名的哈希值与目标dentry的一致性后,接下来就只用匹配文件名了*/
		qstr = &dentry->d_name;//取当前dentry的文件名
		/*如果父目录文件系统定义了比较文件名的方法,则调用之*/
		if (parent->d_op && parent->d_op->d_compare) {
			if (parent->d_op->d_compare(parent, qstr, name))
				goto next;
		} else {//如果没定义
			if (qstr->len != len)//先确定长度是否相等
				goto next;
			if (memcmp(qstr->name, str, len))//再比较内存
				goto next;
		}

		atomic_inc(&dentry->d_count);
		found = dentry; //这里表明找到了目标dentry
		spin_unlock(&dentry->d_lock);
		break;
next:
		spin_unlock(&dentry->d_lock);
 	}
 	rcu_read_unlock();

 	return found;
}


 

d_hash()函数将父目录dentry的地址和所要查找的文件名的哈希值组合起来,重新构建一个哈希值,并根据其定位到
dentry_hashtable哈希表中,dentry_hashtable是dentry缓存的一部分,所有的dentry都会保存在dentry_hashtable中,这样一来,就得到了一个哈希表的溢出链表的表头,即代码中的head变量。下面的工作就是扫描这个链表,并从中查找真正的目标。

 

如果在dentry_hashtable中没能找到目标dentry,则通过real_lookup()函数从磁盘中查找

static struct dentry * real_lookup(struct dentry * parent, struct qstr * name, struct