FS笔记 —— dentry 和 inode

最新推荐文章于 2023-10-24 17:20:25 发布
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分类专栏： FS笔记
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/GeekGo2012/article/details/62047199
本文深入解析了 Linux 文件系统的内部机制，介绍了 inode 和 dentry 的概念及其作用。inode 作为文件的描述符，每个文件仅有一个；dentry 则对应文件路径，支持文件拥有多个路径名。此外，还探讨了硬链接与软链接的区别：硬链接只增加 dentry 而软链接创建新的 inode 并存储目标文件路径。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

linux 将所有的节点都视为文件，inode就是这些文件的描述符。
文件有自己的路径，dentry就是文件的路径。同一个文件只有一个inode，但可以有多个dentry。
硬链接：创建了一个dentry
软链接：创建了一个inode，但inode所对应的文件内容是目标文件的路径。所以软链接可以跨FS，而硬链接不能。

AM335x(TQ335x)学习笔记——挂载Ramdisk
技术联盟
05-22 1715
上篇文章中我们已经能够通过u-boot启动内核了，但是没有能够启动成功，从内核的log中可以看出，内核启动失败的原因是没有挂载到root文件系统，本文将使用busybox制作根文件系统并打包成ramdisk供u-boot启动内核使用。（1）制作根文件系统使用busybox构建根文件系统的步骤可以参考本博客的另外一篇文章，该文章链接如下：S5PV210(TQ210)学习笔记——内核移植与文件系统构建
AM335x(TQ335x)学习笔记——USB驱动移植
技术联盟
05-22 3212
对于AM335x来讲，TI维护的USB驱动已经非常完善了，本文称之为移植，实际上仅仅是配置内核选项使能USB HOST/OTG功能。废话少说，直接动手开启AM335x的USB驱动配置项。Step1. 配置内核支持USB默认的配置项没有配置USB相关的选项，但是DTS已经配置好了，我们不需要对DTS作任何修改，详细的内核配置项如下：[cpp] view plaincopyDevice Drivers
SDcardFS文件系统浅析（二） - inode、dentry、super_block
Kian_G 的博客
04-07 1912
SDcardFS文件系统浅析（二） - inode、dentry、super_block 在开始之前，首先得理解文件系统中inode、dentry、super_block的含义,下面简单介绍下这三个结构的作用，但不做代码层面分析，有个大概认知即可，如果详细了解，可以Google或者百度 inode inode索引节点，操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区地读取，而是一次性连续读取多个扇区...
Linux fs inode
01-04 396
转载文章，原文地址： 理解 Linux 中的 inodes - Linux开发那些事儿 - 博客园 (cnblogs.com)https://www.cnblogs.com/wanng/p/linux-inodes.html inodes 对于Linux是一个很重要的概念，它是 理解文件系统和磁盘存储的关键，理解了 inodes，常见的文件系统相关的问题就会迎刃而解，所以深入了解 inods 对于 Linux 从业者来说是非常有必要的 磁盘存储结构 安装操作系统或格式化磁盘分区的时候，操作系统会..
dentry和inode的关系
jinking01的专栏
04-22 4858
vfs 是具体文件系统（如 ext4、nfs、fat）和 Kernel 之间的桥梁，它将各个文件系统抽象出来并提供一个统一的机制来组织和管理各个文件系统，但具体的实现策略则由各个文件系统来实现，这很好的屏蔽的各个文件系统的差异，也非常容易扩展，这就是 Linux 著名格言“提供机制而不是策略”的具体实践。vfs 中有两个个很重要的数据结构 dentry 和 inode，dentry 就是“目录项”...
vfs.fs.inode_文件系统Inode标志：FS_IOC_GETFLAGS和FS_IOC_FSGETXATT之间的区别
cuma2369的博客
07-29 1015
vfs.fs.inodeWhat is the difference between FS_IOC_GETFLAGS and FS_IOC_FSGETXATTR ioctl commands? What flags do both return? FS_IOC_GETFLAGS和FS_IOC_FSGETXATTR ioctl命令之间有什么区别？ 两者都返回什么标志？ The comme...
Linux文件系统 struct dentry 结构体解析
小立仔
10-24 2202
Linux文件系统 struct dentry 结构体解析，以及一个内核demo：根据inode获取其所有硬链接的文件路径。
文件系统中dentry和inode的主要作用
Linux内核研究者
03-23 421
文件系统中dentry和inode的主要作用
AM335x(TQ335x)学习笔记——WM8960声卡驱动移植
技术联盟
05-22 2752
经过一段时间的调试，终于调好了TQ335x的声卡驱动。TQ335x采用的Codec是WM8960，本文来总结下WM8960驱动在AM335x平台上的移植方法。Linux声卡驱动架构有OSS和ALSA两种架构，目前最常用的架构是ALSA，本文也使用ALSA架构对WM8960驱动进行移植。ASoC是对ALSA驱动架构的进一步封装。ASoC将ALSA驱动中的各模块抽象为三部分：Platform、Code
AM335x(TQ335x)学习笔记——使用dtb方式启动内核
技术联盟
05-22 2225
老式的u-boot使用ATAGS的方式启动linux内核，本文使用新式的dtb方式启动内核。我使用的内核是linux-3.17.2版本，下面开始编译内核。（1） 解压内核[php] view plaincopytar jxf linux-3.17.2.tar.bz2  （2）配置linux内核，由于am335x在内核中都归为omap2系列，故可以使用如下命令：[cpp] view plaincop
AM335x(TQ335x)学习笔记——Nand&&网卡驱动移植
技术联盟
05-22 2910
移植完成声卡驱动之后本想再接再励，移植网卡驱动，但没想到的是TI维护的内核太健壮，移植网卡驱动跟之前移植按键驱动一样简单，Nand驱动也是如此，于是，本人将Nand和网卡放在同一篇文章中介绍。介绍之前先感慨一下：TI的维护的内核真的很健壮，DTS真的很强大。1. Nand驱动移植阅读TQ335x的原理图可知，TQ335x的Nand连接到了GPMC上，且与DTS中默认的配置吻合，此处不做任何修改，详
Linux 虚拟文件系统四大对象：超级块、inode、dentry、file之间关系
uunubt的专栏
10-12 2943
一：文件系统1． 什么是文件系统？操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。通常文件系统是用于存储和组织文件的一种机制，便于对文件进行方便的查找与访问。文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等。随着文件种类的增多，扩增了更多的文件系统，为了对各种文件系统进行统一的管理与组织。2． Linux文件系统Linux将文件系统分为了两层：V
linux内核中用d_path得到绝对路径名 (转，用d_path在kernel中得到路径)
10-13 1675
Linux 内核的d_path()函数转换目录数据结构(dentry结构)到ASCII路径名字，指定的目录数据结构(dentry结构)路径返回在一个缓冲区中,这个缓冲区得内核开发人员自己申请,自己释放。 在linux2.4.18以前的内核中,指定的目录数据结构(dentry结构)路径返回在一段大小为PAGE_SIZE字节的固定缓冲区中。 这样就存在一个著名的d_path()路径截断漏洞,也就是如果提交的的目录数据结构(dentry结构)路径过长，超过PAGE_SIZE - 1长度，就会返回不正确的值，返回
文件系统之dentry
Blue summer的博客
04-03 3249
注：本文分析基于linux-4.18.0-193.14.2.el8_2内核版本，即CentOS 8.2 3 dentry 3.1 dentry主要成员变量 3.2 添加dentry到cache 3.3 从cache中删除dentry(回收dentrycache) 4 file 4.1 file主要成员变量 4.2 创建file 4.3 删除file
linux文件系统—inode及相关概念 inode大小的最佳设置
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一．inode size 定义 inode table是data area的索引表.   Inode分内存中的inode和文件系统中的inode，我们这说的是文件系统中的inode。   1.linux FS 可以简单分成 inode table与data area两部份。inode table上有许多的in
Linux 内核传绝对路径显示文件inode或目录dentry
嗨，哈哈的专栏
04-23 4517
这几天自学了Linux文件系统方面的知识，对这些知识进行总结。错误之处还请大家提出宝贵意见~~       在Linux操作系统中，我们都知道“一切皆文件” ，Linux中的文件类型有：1. 普通文件   2.目录文件  3.管道文件  4.设备文件，包括字符设备（以字符为单位进行输入/ 输出操作）和块设备（以块为单位，每块有固定字节数是512字节的整数倍，~~还不知道什么原因）5,。符号链接（
dentry 和inode整理
唯一的信仰
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direction 和inode的资料整理 文件打开
Linux那些事儿之我是Sysfs(7)dentry与inode
09-06 1万+
我们在进程中要怎样去描述一个文件呢？我们用目录项(dentry)和索引节点(inode)。它们的定义如下:struct dentry {struct inode                                *d_inode; /* Where the name belongs to - NULL isstruct dentry                         
linux内核dentry结构分析
love coding
02-27 1万+
dentry，即directory entry，目录项，就是多个文件或者目录的链接，通过这个链接可以找寻到目录之下的文件或者是目录项。dentry在文件系统里是极其重要的一个概念，dentry结构体在linux内核里也是用处广泛，这个结构体定义在include/linux/dcache.h里，我们来看一下结构体的定义。 struct dentry { atomic_t d_count; un
在 Linux 的文件体系中，一个文件句柄，对应一个 file 结构体，关联一个 inode 。 file/dentry/inode 这三驾马车是一定要配齐的，就算是匿名的（无 path，无效 dentry），对于 file 结构体来说，一定要绑定 inode 和 dentry ，哪怕是伪造的、不完整的 inode。怎么理解
最新发布
03-08
<think>好的，我现在需要理解用户在Linux文件系统中关于file结构体、dentry和inode的关系的问题。用户提到即使匿名文件也要绑定这三个结构，即使有些是伪造的。我需要先回顾相关知识，确保正确性。 首先，Linux文件系统的核心概念包括inode、dentry和file结构体。inode存储文件的元数据和数据块指针，dentry是目录项，连接文件名和inode，而file结构体代表进程打开文件的上下文。用户的问题是说即使没有路径或无效dentry，file结构体也必须绑定inode和dentry，这可能涉及伪装的实例。 我需要确认每个结构体的作用。当进程打开文件时，会创建file结构体，包含文件位置、访问模式等信息。每个打开的文件对应一个file实例。dentry用于路径解析，缓存目录项到inode的映射。即使匿名文件如管道或套接字，没有实际路径，可能也需要dentry来统一接口，保持VFS层的抽象。这时候内核可能会创建伪dentry，比如使用匿名inode，或者在内存中生成临时结构。 比如，匿名inode可能用于tmpfs或共享内存，这类文件没有持久存储，但需要文件系统的操作。这种情况下，内核会创建inode和dentry，即使它们不关联磁盘数据。这样，VFS层处理文件操作时，可以统一处理，无需区分是否为匿名文件，简化设计。 可能用户提到的“伪造”是指内核动态生成这些结构，而非从磁盘读取。例如，管道使用特殊的文件类型，其inode可能不存储常规文件的信息，但依然需要符合VFS的接口要求。这样，文件操作如read/write可以一致处理，通过file_operations结构体的函数指针调用相应的实现。 总结：file结构体必须关联inode和dentry，因为VFS依赖这些结构来管理文件操作。即使匿名文件，内核也会创建必要的结构以保持接口一致，确保所有文件操作都通过相同的机制处理，无论其来源。这可能涉及动态生成或部分填充的结构，但这些结构的存在是必须的。</think>在 Linux 文件系统中，`file`、`dentry` 和 `inode` 三者的关系可以这样理解： --- ### 核心概念分层解析 1. **inode** - **物理存在的抽象**：存储文件元数据（权限、时间戳、数据块指针等），是文件在存储介质上的唯一标识。 - **持久性**：即使文件被删除，inode 可能暂时保留（如未覆盖前）。 2. **dentry (目录项)** - **路径到 inode 的桥梁**：缓存文件名与 inode 的映射关系，加速路径解析（如 `/home/user/file.txt`）。 - **临时性**：仅在内存中存在，重启后重建。 3. **file 结构体** - **进程视角的文件**：记录进程打开文件的上下文（如读写偏移、访问模式等），一个文件可被多个进程打开，产生多个 `file` 实例。 --- ### 为什么必须绑定三者？ #### 场景 1：常规文件（有路径） - **流程**：`路径名 → dentry → inode → 数据块` - **作用**：通过 `dentry` 找到 `inode`，`file` 记录进程的读写状态。 #### 场景 2：匿名文件（无路径，如管道、共享内存） - **问题**：没有路径名，无法通过常规方式绑定 `dentry`。 - **解决方案**： - **伪造 dentry**：内核动态生成临时 `dentry`，标记为无效（`d_flags` 含 `DCACHE_NFSFS_RENAMED` 等）。 - **绑定匿名 inode**：使用特殊文件系统（如 `tmpfs`、`pipefs`）分配的 `inode`，不关联磁盘数据。 - **统一操作接口**：即使匿名文件，`file->f_op` 仍指向标准操作函数（如 `pipe_read/pipe_write`）。 --- ### 示例：Linux 管道（匿名场景） ```c // 创建匿名 inode（来自 pipefs） struct inode *inode = new_inode_pseudo(pipe_mnt->mnt_sb); inode->i_fop = &pipefifo_fops; // 管道操作函数 // 创建伪造的 dentry struct dentry *dentry = d_alloc_anon(inode->i_sb); dentry->d_inode = inode; // 创建 file 结构体 struct file *file = alloc_file_pseudo(inode, dentry, O_RDWR, &pipefifo_fops); ``` - **结果**：`file` 绑定了 `inode` 和 `dentry`，但 `dentry` 不关联实际路径，仅用于统一 VFS 接口。 --- ### 设计哲学 - **接口一致性**：VFS 要求所有文件操作（`read()`/`write()`）必须通过 `file->f_op` 实现，而 `f_op` 需要从 `inode` 或 `dentry` 获取。 - **内存管理简化**：内存回收时可通过 `dentry` 和 `inode` 的引用计数统一处理。 --- ### 总结 | 结构体 | 作用 | 是否可伪造 | |-----------|-------------------------------|---------------------| | `file` | 进程的文件操作上下文 | ❌ 必须真实 | | `dentry` | 路径解析的缓存层 | ✔️ 可伪造（匿名场景）| | `inode` | 文件的元数据核心 | ✔️ 可伪造（如管道）| 即使没有实际路径，内核仍需通过伪造的 `dentry` 和 `inode` 维持 VFS 抽象层的完整性，确保所有文件（包括匿名对象）都能通过统一接口操作。
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