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1、第 1 页目 录1总体概述 22模块整体功能介绍及主要目标 221 模块整体功能 222 主要目标 33头文件的分析 331 头文件 kernel.h 332 头文件 sched.h 433 头文件 system.h 434 头文件 fs.h44数据结构的分析 45函数的分析 651 read_inode()函数分析 652 write_inode()函数分析 753 sleep_on()函数分析 754 wait_on_inode()函数分析 855 lock_inode()函数分析 956 unlock_inode()函数分析 957 invalidate_inodes()函数分析 105
2、8 sync_inodes(void)函数分析 1159 _bmap()函数分析 11510 bmap()函数分析 15511 iput()函数分析 15512 get_empty_inode()函数分析 17513 get_pipe_inode()函数分析 18514 create_block()函数分析 18515 iget()函数分析 196分析体会及自己所做亮点工作 217参考文献 23第 2 页1总体概述实验名称：Linux0.11 文件系统源代码分析之 I 节点管理源代码分析；源代码在源程序中的具体位置：linux/fs/inode.c（电子书Linux 内核0。11 完全注释赵炯
3、编著的 451 页） 。实验要求：对该源代码进行分析的主要任务是对重要的头文件进行分析、结合代码对实现所用的主要数据结构进行分析、结合代码对主要函数功能进行分析，并画出函数间调用关系结构图或程序流程图。实验预期结果：从形式上来看，程序主要是头文件、数据结构和函数构成，从思路上来看，程序是由数据结构和算法构成，但是现在 Linux 操作系统源代码，已经给了我们，而且别人也分析的特别的详细了。作为初学者，没有什么经验，我想能把它看懂就不错了，所以最重要的是对程序的各个函数进行分析，画出流程图（主要是通过流程图来分析），在画流程图的过程中，仔细体会每行代码的作用和思路，从而最终看懂整个inode.c
4、 程序。2模块整体功能介绍及主要目标21 模块整体功能inode.c 程序主要涉及文件系统 i 节点信息的访问和管理。每个文件的创建都会有一个 i 节点，它包括该文件的所有信息，本程序就是对创建好的文件的 i 节点进行管理。该程序主要包括处理 i 节点的 iget()、iput()、bmap()，以及其他一些辅助函数。第 3 页iput()函数的功能与 iget()函数正好相反，主要把 i 节点引用计数值递减 1，要是在某一时刻进程不需要持续使用一个 i 节点时就应该调用 iput()函数来使 i 节点引用值减 1，好让内核执行其他一些处理。 （详细过程见iput()函数的流程图（图 14）
5、） ；iget()函数的功能是从设备上取指定节点号的 i 节点，处理过程是扫描整个 i 节点表，来找相应的 i 节点，当找到后再等待解锁，这时 i 节点表可能会发生变化，就要再重新扫描 i 节点表，还要把 i 节点的引用计数值增 1，还要判断是否是安装点，要是的话，就在超级块表中找，找到后，再写盘，再重新扫描整个 i 节点表。最后返回找到的 i 节点指针。 （详细过程见 iget()函数的流程图（图 18） ） 。22 主要目标主要分析 inode.c 程序中的处理 i 节点的主要处理函数，包括 iget()、iput()、bmap()，以及其他一些辅助函数。结合代码对主要函数功能进行分析，并
6、画出函数间调用关系结构图或程序流程图。3头文件的分析31 头文件 kernel.hpanic(const char*str);/标准打印（显示）函数printf();/内核专用的打印信息函数，功能与 printf()相同printk();/往 tty 上写指定长度的字符串。第 4 页32 头文件 sched.hextern void sleep_on(struct tast_struct*p);/不可中断的等待睡眠extern void interruptible_sleep_on(struct tast_struct*p);/可中断的等待睡眠extern void wake_up(struc
7、t tast_struct*p);/明确唤醒睡眠的进程。33 头文件 system.hsti();/开中断嵌入汇编宏函数cli();/关中断34 头文件 fs.hextern struct m_inode inode_tableNR_INODE;/定义 i 节点表数组（32 项）extern void truncate(struct m_inode*inode);/刷新 i 节点信息。extern voic sync_inodes(void);/等待指定的 i 节点。extern void brelse(struct buffer_head*buf);/读取指定的数据块。4数据结构的分析41
8、struct buffer_head;/缓冲块头数据结构，在程序中常用 bh 来表示 buffer_head 类型的缩写（极为重要） （结构见图 1）第 5 页b _ d a t ab _ b l o c k n rb _ l o c kb _ d e vb _ d i r tb _ c o u n t指向 该缓冲块中数据 区的指针块号使用该块的 用 户数已 修改( 脏) 标志缓冲 区是否被锁定数据 源设备号其 它省略图 1 struct buffer_head 结构体42 struct d_inode;/磁盘上的索引节点(i 节点)数据结构。43 struct m_inode;/在内存中的
9、i 节点结构（结构见图 2）i _ l o c ki _ w a i ti _ p i p ei _ d e vi _ d i r ti _ c o u n t锁 定 标志等待该I 节点的进程引用 计数值已 修改( 脏) 标志管 道标志设备 号其 它省略图 2 struct m_inode 结构体44 struct super_block;/内存中磁盘超级块结构（结构见图 3）s _ t i m es _ r d _ o n l ys _ l o c ks _ d e vs _ d i r ts _ i m o u n t修 改 时间只读标 志被安装到 的i 节 点已 修改( 脏) 标志被 锁 定标志超级块所在 的设 备号其 它省略图 3 struct super_block 结构体
