文件删除与sillyrename还有孤儿节点

NFS文件系统的unlink操作，当目标节点的目录下引用计数大于0时，则采用sillyrename策略，最后一个打开文件的进程关闭文件时候，会检测sillyrename的标志位，若置位，则将其删除。

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上文是我11年7月刚进入实验室看NFSv3代码时候，做的笔记，现在回头看，理解的连皮毛都算不上，着实汗颜。

最近看FUSE lib库的文件，又发现了FUSE也使用了silly rename策略就很好奇，为什么VFS层没有做一个统一的控制，而是交由具体的文件系统来处理，还有，为什么本地文件系统没有使用silly rename策略，现在略微懂了一些，把一些结论记录在此。

0.关于d_count,i_count,nlink

d_count描述有多少file结构指向这个dentry;

i_count描述有多少个dentry指向这个inode

nlink描述磁盘的硬链接数目。

filp_open filp_close会增加或减少d_count;

d_count减为0会递减i_count;

unlink会减少nlink;

1.nfs为什么要使用silly rename策略？

nfs v3是无状态的协议，在server端，就连基本的open- close的状态也没有，即客户的RPC中，是没有open和close 的操作的。

任何操作都是使用fh直接发请求，而fh的获取是最开始的lookup操作完成的。lookup操作会在server端建立起inode和dentry的数据结构，而一旦server端内存中有了dentry和inode结构，重复的lookup操作并不会增加引用计数d_count，这也就意味着，server端并不知道client端有多少个文件打开了同一个文件。

而在本地文件系统ext3中，d_count会随着open的调用而增加。

在nfs中，同一个客户端在执行unlink系统调用时候，若发现本机还有其他进程同时打开此文件时候，就会采用silly rename策略，否则server端就会简单粗暴的执行删除操作，而不去管是否还有其他进程也在使用同一个文件。

2.本地文件系统为何不必采用sillyrename 策略

当执行文件删除系统调用时，会调用vfs_unlink操作，此操作会将--nlink，然后尝试将对应dentry从哈希表中删掉，并递减i_count。由于本地文件系统，open时候会增加d_count,因此，不会导致dentry的错误删除。

而inode可能会成为孤儿节点。ext3和ext4都有专门的机制来处理。

orphan在英文中是孤儿的意思，在这里取被遗弃、被删除之意。
orphan inode是什么样的inode呢？这种inode是怎样产生的呢？
先介绍一个概念，文件的引用计数，准确地说应该是inode的引用计数，因为一般来说一个文件会对应一个inode。文件的引用计数，简单地说是表示有多少个文件指向该文件，准确地说是文件的硬链接的个数。
情况1：设想一个进程，open一个文件，然后unlink该文件，然后进行文件读写。这是允许的，并且在进程退出时，内核会自动将引用计数为0的文件删除。
但是如果该进程尚未退出之前，系统崩溃了，那么，内核就没有机会将已被unlink、并且引用计数为0的inode从磁盘上删除了。
情况2：设想我们正在截断一个大文件（系统调用truncate），但是操作尚未完成，系统就崩溃了。同样，内核也没有办法将该文件的所有数据块全部删除了。
ext3、ext4的orphan inode机制就是处理上述两种情况的。基本思想是这样的：如果要删除或截断一个inode，要先把这个inode记录到磁盘上的一个特殊的orphan inode链表上。如果删除或截断操作能够正常完成，那么，就从磁盘上的orphan inode链表上删除该inode；否则，如果删除或截断操作未完成之前，系统就发生崩溃了，那么，系统重启后，文件系统会遍历磁盘上的orphan inode链表，对链表上的每一个inode都重新进行一遍删除或截断操作，以此来保证这些inode真正在磁盘上被删除，维护文件系统的一致性。
内核版本：2.6.35

二、相关数据结构及之间的关系

先总体说一下orphan inode的组织。
orphan inode需要在两个地方组织，分别是在内存中和在磁盘上。不论在哪里，从抽象角度来看，orphan inode都被组织成一个单向链表。

1、ext4_inode

struct ext4_inode {

    __le32 i_dtime; /* Deletion Time */

    .........

}
这个是磁盘上的inode的结构，i_dtime本来表示该inode被删除的时间，在orphan inode机制中，因为此时该域的值并不重要，故借用一下，用于记录下一个被unlink/truncate的inode号。

2、ext4_super_block

struct ext4_super_block {