linux内核inode结构

inode是linux内核的文件系统里边最重要的数据结构，可以说，一个inode就代表了一个文件，inode结构体保存了文件的大小，创建时间，文件的块大小等各种参数，一个文件可以有多个dentry，因为在linux里由于软连接，硬连接的存在，指向一个文件的路径可能有多个，但是一个文件的inode只能有一个，一般在文件系统里氛围inode区和数据区，而inode区的大小能占到10%左右。
inode数据结构定义在include/linux/fs.h，我们看一下他的定义。

1. struct inode {

2. struct hlist_node i_hash;

3. struct list_head i_list;

4. struct list_head i_sb_list;

5. struct list_head i_dentry;

6. unsigned long i_ino;

7. atomic_t i_count;

8. unsigned int i_nlink;

9. uid_t i_uid;

10. gid_t i_gid;

11. dev_t i_rdev;

12. unsigned long i_version;

13. loff_t i_size;

14. #ifdef __NEED_I_SIZE_ORDERED

15. seqcount_t i_size_seqcount;

16. #endif

17. struct timespec i_atime;

18. struct timespec i_mtime;

19. struct timespec i_ctime;

20. unsigned int i_blkbits;

21. blkcnt_t i_blocks;

22. unsigned short i_bytes;

23. umode_t i_mode;

24. spinlock_t i_lock; /* i_blocks, i_bytes, maybe i_size */

25. struct mutex i_mutex;

26. struct rw_semaphore i_alloc_sem;

27. const struct inode_operations *i_op;

28. const struct file_operations *i_fop; /* former ->i_op->default_file_ops */

29. struct super_block *i_sb;

30. struct file_lock *i_flock;

31. struct address_space *i_mapping;

32. struct address_space i_data;

33. #ifdef CONFIG_QUOTA

34. struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS];

35. #endif

36. struct list_head i_devices;

37. union {

38. struct pipe_inode_info *i_pipe;

39. struct block_device *i_bdev;

40. struct cdev *i_cdev;

41. };

42. int i_cindex;

43.  
44.  

45. __u32 i_generation;

46.  
47.  

48. #ifdef CONFIG_DNOTIFY

49. unsigned long i_dnotify_mask; /* Directory notify events */

50. struct dnotify_struct *i_dnotify; /* for directory notifications */

51. #endif

52.  
53.  

54. #ifdef CONFIG_INOTIFY

55. struct list_head inotify_watches; /* watches on this inode */

56. struct mutex inotify_mutex; /* protects the watches list */

57. #endif

58.  
59.  

60. unsigned long i_state;

61. unsigned long dirtied_when; /* jiffies of first dirtying */

62.  
63.  

64. unsigned int i_flags;

65.  
66.  

67. atomic_t i_writecount;

68. #ifdef CONFIG_SECURITY

69. void *i_security;

70. #endif

71. void *i_private; /* fs or device private pointer */

72. };

这个结构体很庞大，毕竟记录了一个文件的很多信息，我们来逐个分析一下成员变量的作用。
struct hlist_node i_hash;
在文件系统里，所有的inode都在哈希链表上，加快寻找速度。
struct list_head i_list;
struct list_head i_sb_list;
struct list_head i_dentry;
这分别是标识inode在使用中状态的链表，在superblock上记录的链表，在目录上链接的链表，当新建一个inode的时候，会将i_list加在所有的已使用的inode链表上，然后再加到超级块上，最后连接到对应的目录链表上。
unsigned long i_ino;/* inode的唯一标号 */
atomic_t i_count; /* inode引用计数 */
unsigned int i_nlink;/* inode的硬连接数 */
uid_t i_uid;/* inode的对应文件的用户id */
gid_t i_gid;/* inode的对应文件的用户的组id */
dev_t i_rdev;/* 设备标识 */
unsigned long i_version;/* 版本号 */
loff_t i_size;   /* 文件大小 */
struct timespec i_atime;/* 最后修改时间 */
struct timespec i_mtime;/* 文件内容更改时间 */
struct timespec i_ctime;/* 文件change time */
unsigned int i_blkbits; /* inode块大小位数 */
blkcnt_t i_blocks;/* 块数 */
unsigned short          i_bytes;/* 已经使用的字节数 */
umode_t i_mode; /* 文件的打开模式 */
spinlock_t i_lock; /* 自旋锁 */
struct mutex i_mutex; /* 互斥量 */
struct rw_semaphore i_alloc_sem; /* 读写信号量 */
const struct inode_operations *i_op; /* inode的操作函数集合 */
const struct file_operations *i_fop; /* 文件操作函数 */
struct super_block *i_sb;   /* 超级块指针 */
struct file_lock *i_flock; /* 文件锁 */
struct list_head i_devices; /* 连接到设备链表上 */
__u32 i_generation; 
unsigned long i_state;    /* 文件状态位 */
unsigned long dirtied_when; /* 数据变脏时间 */


unsigned int i_flags; /* 状态位 */


atomic_t i_writecount; /* 写入计数 */
#ifdef CONFIG_SECURITY
void *i_security; /* 如果定义了这个宏，就会有一个专门用作安全作用的指针 */
#endif
void *i_private; /* 私有数据 */
};