i_rdev i_bdev i_mapping 关系

最新推荐文章于 2022-07-30 22:36:39 发布
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分类专栏： 内核
本文深入探讨Linux中块设备和文件系统的关系，包括i_bdev和i_rdev的作用，mknod创建inode的过程，以及blkdev_open和blkdev_get_block函数的工作原理。同时，分析了不同文件系统如ext2和nfs在处理块设备上的差异，以及mount过程中的设备关联。

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

i_bdev只有块设备文件系统的inode会设置该属性，对应的是块设备的数据结构

i_rdev 通过mknod创建的inode都会指定设备号

一个块设备可以通过mknod创建多个具有相同i_rdev的inode，那么在访问这些inode的时候，具体对应的块设备是i_bdev指定的，这和普通的文件系统是不一样的，普通文件系统只使用sb中记录的s_bdev。所有使用相同设备号创建的inode的i_mapping属性都是相同的，他们等于inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping。inode的i_bdev开始可能是空的，在blkdev_open函数中会调用bd_acquire函数，这里面会根据i_rdev值调用bdget函数，该函数会调用iget5_locked在块文件系统的超级块blockdev_superblock中查找对应的inode，获取bdev_inode的bdev属性，并设置inode的bdev

blkdev_get_block 和普通文件系统，例如ext2_get_block

blkdev_get_block 把bh->b_bdev 设置为inode对应的i_bdev， 而其他文件系统则使用map_bh, 把bh的b_bdev设置为sb的s_bdev，在最后调用submit_bid的时候会根据b_bdev获取设备的request_queue

在执行echo u > /proc/sysrq-trigger时执行remount_ro将系统中已经挂载的文件系统设置为只读，但在选取要设置的文件系统时有一个判断条件s_bdev是否为空，如果为空那么不设置该文件系统为只读，而网路文件系统nfs的s_bdev是为NULL的，所以这个操作对它们是无效的。

super_block的s_bdev是在mount时指定的，mount会分为两个分支mount_noblk和mount_blk，mount_noblk每次都指定的dev指针为空，所以每次都是创建新的super_block对象，而mount_blk会根据指定的dev，这个dev也是根据path查找的，查找的过程中会根据holder属性判断，是否有其他文件系统类型已经占用该dev了，这个是在全局链表上进行的，先进行查找看是否已经创建了和该dev关联的super_block对象，如果还没有则创建super_block对象，并把它加入到file_system_type对象的成员链表中，如果查找和该dev关联的super_block对象，则引用加一，并使用该super_block对象，因此同一个设备多次mount使用的是同一个super_block

如何分配唯一的ID，并且可以服用，可以参看idr和ida模块

fuse有两种类型的文件系统fuseblk和fuse，fuseblk文件系统需要指定device，而fuse类型不需要，但是使用fuse类型时bmap接口应该是不能使用的。

块文件系统和普通文件系统共用块缓存，buffer_head, buffer_head都有指针只想pagecache中的page

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作者：oscube 
来源：优快云 
原文：https://blog.youkuaiyun.com/oscube/article/details/80567096 
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本文主要参考《深入理解Linux内核》，结合2.6.11.1版的内核代码，分析内核文件子系统中的打开设备文件函数，梳理了关于内核块设备文件打开的处理流程。 注意： 1、不描述内核同步、错误处理相关的内容 2、参考信息除具体说明外，包含在《深入理解Linux内核》第三版中 3、源码摘自Linux内核2.6.11.1版 1、open_bdev_excl 函数功能： 打开设备名为path的
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Linux I/O Block--块设备的表示        块设备的特点是其平均访问时间较长，因此为了提高块设备的访问效率，Linux内核用了很多的笔墨来设计和块设备相关的部分，这样一来，从代码的角度来看，访问一个文件的过程变得尤其的漫长……整个路径包含的过程基本可以概括为虚拟文件系统-->块设备实际文件系统-->通用块层-->I/O scheduler-->块设备驱动程序。为了提高块设备的访
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Linux 字符设备驱动结构（三）—— file、inode结构体及chardevs数组等相关知识解析
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linux block设备,Linux I/O Block--块设备的表示
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块设备的分区信息由struct hd_struct结构描述，其中最重要的信息就是分区的起始扇区号和分区的大小。所有分区信息都一起保存在gendisk的part_tbl结构中，同时每个分区的block_device也可以通过bd_part来查询对应的分区信息。下图描述了block_device,gendisk以及分区描述符之间的关系(块设备有两个分区)下面通过打开一个块设备的过程，来理解这些结构之间...
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VLAN-Mapping简介： 定义： VLAN Mapping通过修改报文携带的VLAN Tag来实现不同VLAN的相互映射。 目的： 在某些场景中，两个VLAN相同的二层用户网络通过骨干网络互联，为了实现用户之间的二层互通，以及二层协议（例如MSTP等）的统一部署，需要实现两个用户网络的无缝连接，此时就需要骨干网可以传输来自用户网络的带有VLAN Tag的二层报文。而在通常情况...
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在文件block_dev.c中定义并实现了一个块设备文件操作函数集：conststructfile_operationsdef_blk_fops={.open=blkdev_open,.release=blkdev_close,.llseek=block_llseek,.read=do_sync_read,.write=do_sync_write,.aio_read=gene...
linux iminor imajor dev_t
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06-12 4051
linux内核中提供下面两个内建函数用来通过inode节点返回设备的主次设备号：   static inline unsigned iminor(const struct inode *inode) { return MINOR(inode->i_rdev); } static inline unsigned imajor(const struct inode *inode) {
AutoMapper运行时通过IMappingOperationOptions映射控制
寒冰屋的专栏
04-09 559
在本文中，您将了解更多关于Automapper的一个很好的功能——一个名为“Items”的童话般的被低估的属性，该属性仅在文档中进行了简要描述。
i节点(inode)和文件描述符(file descriptor)的区别和联系
轨迹
11-26 7757
inode 或i节点是指对文件的索引。如一个系统，所有文件是放在磁盘或flash上，就要编个目录来说明每个文件在什么地方，有什么属性，及大小等。就像书本的目录一样，便于查找和管理。这目录是操作系统需要的，用来找文件或叫管理文件。许多操作系统都用到这个概念，如linux， 某些嵌入式文件系统等。当然，对某个系统来说，有许多i节点。所以对i节点本身也是要进行管理的。 在linux中，内核通过inode来找到每个文件，但一个文件可以被许多用户同时打开或一个用户同时打开多次。这就有一个问题，如何管理
[debug_ramdisk] c_ino = 300000 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" [dev] c_ino = 300001 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" [init] c_ino = 300002 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 32768 file_mode = "0o750" [metadata] c_ino = 300003 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" [mnt] c_ino = 300004 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" [proc] c_ino = 300005 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" [second_stage_resources] c_ino = 300006 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" [sys] c_ino = 300007 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" [system] c_ino = 300008 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" ["system/bin"] c_ino = 300009 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o751" ["system/bin/e2fsck"] c_ino = 300010 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 32768 file_mode = "0o755" ["system/etc"] c_ino = 300011 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" ["system/etc/ramdisk"] c_ino = 300012 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 16384 file_mode = "0o755" ["system/etc/ramdisk/build.prop"] c_ino = 300013 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 file_type = 32768 file_mode = "0o644" ["TRAILER!!!"] c_ino = 300014 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 c_mtime = 0 c_dev_maj = 0 c_dev_min = 0 c_rdev_maj = 0 c_rdev_min = 0 c_mode = 493 这些表是用来做什么的
最新发布
07-26
<think>我们正在分析一个RAM磁盘镜像的配置表（如用户提供的文本块）。该配置表描述了RAM磁盘中各个文件或目录的元数据属性。每个条目代表一个文件或目录，并包含一组以"c_"为前缀的字段和其他字段（如file_type和file_mode）。以下是对各字段的详细解释： 1. **c_ino**：inode编号，是文件系统中每个文件的唯一标识符。例如，`c_ino = 300000`表示该文件或目录的inode编号为300000。 2. **c_uid**：文件所有者的用户ID（User ID）。0通常表示root用户。例如，`c_uid = 0`表示该文件的所有者是root。 3. **c_gid**：文件所属组的组ID（Group ID）。0通常表示root组。例如，`c_gid = 0`表示该文件属于root组。 4. **c_nlink**：硬链接计数，表示有多少个目录项指向该inode。对于目录，该值至少为2（因为目录本身和其内部的"."都指向该inode）。例如，`c_nlink = 1`表示只有一个目录项指向该inode（即该文件或目录没有被硬链接）。 5. **c_mtime**：文件的最后修改时间（modification time），通常以时间戳表示。0表示未设置或未知时间（例如在构建RAM磁盘时未指定）。 6. **c_dev_maj** 和 **c_dev_min**：如果该文件是设备文件（如字符设备或块设备），这两个字段分别表示设备的主设备号和次设备号。对于非设备文件，通常设置为0。例如，`c_dev_maj = 0`和`c_dev_min = 0`表示这不是一个设备文件。 7. **c_rdev_maj** 和 **c_rdev_min**：与设备文件相关的设备号（当文件是设备文件时使用）。同样，非设备文件则设为0。 8. **file_type**：文件类型，用数值表示。常见的文件类型值包括： - `16384`（十六进制0x4000）：表示目录（S_IFDIR） - `32768`（十六进制0x8000）：表示普通文件（S_IFREG） - 其他可能的取值（如符号链接、设备文件等）在用户提供的示例中没有出现，但可以参考标准文件类型宏定义。 9. **file_mode**：文件权限模式，以字符串形式表示，通常使用八进制（例如"0o755"）。该字符串可以直接转换为八进制数，用于设置文件的读、写、执行权限。例如： - `"0o755"` 表示所有者有读、写、执行权限（7），同组用户和其他用户有读和执行权限（5）。 在用户提供的配置表中，每个条目对应RAM磁盘中的一个文件或目录。例如： - `[debug_ramdisk]`：表示一个目录（因为file_type=16384），权限为755（所有者可读可写可执行，其他人可读可执行）。 - `[init]`：表示一个普通文件（file_type=32768），权限为750（所有者可读可写可执行，同组用户可读可执行，其他用户无权限）。 此外，最后一个条目`["TRAILER!!!"]`是特殊的，它可能表示RAM磁盘镜像的结束标记。注意，它的字段名与其他条目略有不同（例如使用了`c_mode`而不是`file_mode`），但含义类似。其`c_mode = 493`是十进制的权限表示，转换为八进制为755（因为493=0o755）。 ### 配置表的作用 该配置表用于在构建RAM磁盘镜像时指定其中包含的文件和目录的元数据属性。构建工具（如Linux内核的initramfs构建工具）会根据这样的配置表创建相应的文件系统结构，并设置正确的inode、权限、所有者等信息。 ### 与引用内容的关系 虽然用户提供的引用内容（如引用[1]至[4]）涉及内核日志缓存、崩溃分析工具、分区表配置和寄存器设置，但这些内容与当前的RAM磁盘配置表没有直接关联。因此，我们在解释配置表字段时没有引用这些内容。 ### 总结 - **c_ino**: inode号，唯一标识文件 - **c_uid/c_gid**: 文件所有者的用户ID和组ID - **c_nlink**: 硬链接计数 - **c_mtime**: 最后修改时间 - **c_dev_maj/c_dev_min, c_rdev_maj/c_rdev_min**: 设备文件相关（非设备文件为0） - **file_type**: 文件类型（目录、普通文件等） - **file_mode**: 文件权限（八进制字符串） 该配置表是构建RAM磁盘镜像的元数据蓝图，确保镜像中的文件和目录具有正确的属性和结构。 §§相关问题§§ 1. 如何创建一个类似的RAM磁盘配置表？ 2. 在Linux系统中，如何查看一个文件的inode信息？ 3. RAM磁盘镜像中的文件类型还有哪些可能的值？ 4. 如何修改RAM磁盘镜像中文件的权限？</think>### RAM磁盘配置表字段详解 `debug_ramdisk`配置表用于定义RAM磁盘镜像中文件/目录的元数据属性，这些字段在构建RAM磁盘时由内核直接解析。各字段作用如下： #### 1. **c_ino (Inode编号)** - **作用**：文件系统中文件的唯一标识符 - **示例**：`c_ino = 300000` - **说明**： - 每个文件/目录有全局唯一inode号 - 编号范围通常预留特定区间（如300000起始） - 用于快速定位文件数据块位置[^3] #### 2. **c_uid/c_gid (用户/组ID)** - **作用**：定义文件所有者权限 - **示例**：`c_uid = 0`（root用户），`c_gid = 0`（root组） - **说明**： - 0表示最高权限账户 - 决定文件访问控制（如`init`文件的`0o750`模式限制非root用户执行） #### 3. **c_nlink (硬链接计数)** - **作用**：记录指向该inode的目录项数量 - **示例**：`c_nlink = 1` - **说明**： - 普通文件初始值为1 - 目录至少为2（含`.`和`..`） - 为0时文件被标记为可删除 #### 4. **c_mtime (修改时间)** - **作用**：记录最后修改时间戳 - **示例**：`c_mtime = 0` - **说明**： - 0表示未初始化或构建时未指定 - RAM磁盘中通常固化在镜像内不变 #### 5. **设备号字段 (c_dev_*)** - **字段**： `c_dev_maj`（主设备号） `c_dev_min`（次设备号） `c_rdev_maj`/`c_rdev_min`（特殊设备号） - **作用**：标识设备文件类型 - **示例**：全为0 - **说明**： - 非0值表示块设备/字符设备 - 全0说明当前无设备文件 #### 6. **file_type (文件类型)** - **作用**：定义文件系统对象类型 - **示例**： - `16384`（0x4000）：目录（如`debug_ramdisk`） - `32768`（0x8000）：普通文件（如`init`） - **关键值**： ```markdown | 十六进制 | 类型 | 示例 | |----------|------------|---------------------| | 0x4000 | 目录 | /system/etc | | 0x8000 | 普通文件 | /system/bin/e2fsck | | 0xA000 | 符号链接 | (未出现) | | 0x2000 | 字符设备 | (未出现) | ``` #### 7. **file_mode (权限模式)** - **作用**：设置文件访问权限 - **示例**：`file_mode = "0o755"` - **权限解析**： - `755` → 用户：rwx，组：r-x，其他：r-x - `750` → 用户：rwx，组：r-x，其他：--- - **特殊设置**： - `init`文件设为`0o750`限制非特权用户执行 - 配置文件（如`build.prop`）设为`0o644`禁止执行 #### 8. **特殊条目：TRAILER!!!** - **作用**：RAM磁盘镜像结束标记 - **关键字段**：`c_mode = 493`（对应八进制755） - **说明**： - 标识镜像元数据部分结束 - 后续为实际文件数据块 - 校验镜像完整性[^1] ### 配置表示例解析 以`["system/bin/e2fsck"]`条目为例： ```ini ["system/bin/e2fsck"] c_ino = 300010 c_uid = 0 c_gid = 0 c_nlink = 1 file_type = 32768 # 普通文件 file_mode = "0o755" # rwxr-xr-x ``` 表示在`/system/bin/`路径下存在一个所有者为root、全局可执行的e2fsck工具程序。 ### 配置表的核心作用 1. **定义文件系统结构**：构建目录层级和文件位置 2. **设置访问控制**：通过UID/GID和权限位实现安全隔离 3. **固化元数据**：避免运行时动态生成的开销 4. **支持快速挂载**：内核可直接解析无需额外扫描[^3]
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