ext2檔案系統原始碼之dir.c
在講這個之前我覺得還是先說下ext2檔案系統的目錄方面的基礎比較好,這樣會更容易看明白。
ext2檔案系統分為inode和block,inode是索引,block是資料塊,那我們怎麼定義目錄呢?其實,目錄其實也是檔案的一種,只不過是目錄的內容是目錄內的檔案資訊,目錄也有inode,而目錄的inode索引導向的block內的內容就是一個一個的目錄內檔案資訊結構體,就是ext2_dir_entry_2,新版的ext2目錄結構體,定義如下
struct ext2_dir_entry_2 { __le32 inode; /* Inode號*/ __le16 rec_len; /*本目錄項的長度*/ __u8 name_len; /*檔名長度 */ __u8 file_type; /*這個檔案的檔案型別*/ char name[EXT2_NAME_LEN]; /*檔名*/ };
rec_len代表當前目錄項的長度,這個欄位比較方便的一點是,當刪除這個目錄項的時候,只需要把上一個的目錄項的rec_len加上要刪除的目錄項的長度就可以了,而不需要把刪除的節點的後邊的目錄項一個一個的向前對齊,這樣就節省了IO開銷。
file_type欄位的值,也就是檔案型別,有以下幾種
enum { EXT2_FT_UNKNOWN, /*未知*/ EXT2_FT_REG_FILE, /*常規檔案*/ EXT2_FT_DIR, /*目錄檔案*/ EXT2_FT_CHRDEV, /*字元裝置檔案*/ EXT2_FT_BLKDEV, /*塊裝置檔案*/ EXT2_FT_FIFO, /*命名管道檔案*/ EXT2_FT_SOCK, /*套接字檔案*/ EXT2_FT_SYMLINK, /*符號連檔案*/ EXT2_FT_MAX /*檔案型別的最大個數*/ };
還有EXT2_DIR_REC_LEN巨集,ext2的目錄項規定大小必須是4的倍數,EXT2_DIR_REC_LEN巨集的引數是檔名的長度,我們看一下巨集的定義
/
* * EXT2_DIR_PAD defines the directory entries boundaries * * NOTE: It must be a multiple of 4 */ #define EXT2_DIR_PAD 4 #define EXT2_DIR_ROUND (EXT2_DIR_PAD - 1) #define EXT2_DIR_REC_LEN(name_len) (((name_len) + 8 + EXT2_DIR_ROUND) & \ ~EXT2_DIR_ROUND)
前邊的8大家不明白的話,可以看ext2_dir_entry_2的實現,前邊的幾個變數加起來就是8個位元組,再加上名稱長度就得到了目錄項的理論長度,加上EXT2_DIR_ROUND,就是3,與3,得到邊界按照四對齊的大小
那麼開始吧!
/*
* linux/fs/ext2/dir.c
* 作者版權資訊
* Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995
* Remy Card ([email protected])
* Laboratoire MASI - Institut Blaise Pascal
* Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI)
* 法國最好的大學,法國巴黎第六大學的Remy Card大神,核心ext2的好多程式碼都是他寫的
* from
*
* linux/fs/minix/dir.c
*
* Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
*
* ext2 directory handling functions
*
* Big-endian to little-endian byte-swapping/bitmaps by
* David S. Miller ([email protected]), 1995
*
* All code that works with directory layout had been switched to pagecache
* and moved here. AV
*/
#include "ext2.h"
#include <linux/pagemap.h>
typedef struct ext2_dir_entry_2 ext2_dirent;
/*返回inode結構體所屬的檔案系統的塊大小位元組數*/
static inline unsigned ext2_chunk_size(struct inode *inode)
{
return inode->i_sb->s_blocksize;
}
/*釋放申請的頁*/
static inline void ext2_put_page(struct page *page)
{
kunmap(page);
page_cache_release(page);
}
/*返回一個檔案佔用的頁的數目*/
static inline unsigned long dir_pages(struct inode *inode)
{
/*inode->i_size是檔案大小的位元組數,PAGE_CACHE_SIZE是快取頁的大小,PAGE_CACHE_SHIFT是快取頁大小換算成二進位制位有多少位,這樣的演算法得到的就是inode對應的檔案的佔用快取頁的數目*/
return (inode->i_size+PAGE_CACHE_SIZE-1)>>PAGE_CACHE_SHIFT;
}
/*返回inode對應的檔案的頁號為page_nr的最後一個合法的位元組的位置,再加一,提示:頁號從零開始*/
static unsigned
ext2_last_byte(struct inode *inode, unsigned long page_nr)
{
/*先獲得檔案位元組大小*/
unsigned last_byte = inode->i_size;
/*減去前邊的頁的位元組數,page_nr << PAGE_CACHE_SHIFT就等於page_nr乘上頁大小*/
last_byte -= page_nr << PAGE_CACHE_SHIFT;
/*如果page_nr不是最後一頁,就返回當前頁的最後一個位元組位置加一*/
if (last_byte > PAGE_CACHE_SIZE)
last_byte = PAGE_CACHE_SIZE;
return last_byte;
}
/*把page頁快取上的from到to的位元組修改提交上去*/
static int ext2_commit_chunk(struct page *page, unsigned from, unsigned to)
{
/*找到這個緩衝區的擁有著*/
struct inode *dir = page->mapping->host;
int err = 0;
dir->i_version++;
/*呼叫頁緩衝區的函式把修改提交*/
page->mapping->a_ops->commit_write(NULL, page, from, to);
/*如果標誌上要求寫入立刻同步,就同步,否則釋放此頁*/
if (IS_DIRSYNC(dir))
err = write_one_page(page, 1);
else
unlock_page(page);
return err;
}
/*檢驗頁有沒有錯誤*/
static void ext2_check_page(struct page *page)
{
/*dir是頁的主人*/
struct inode *dir = page->mapping->host;
/*sb是dir的檔案系統vfs層的超級塊*/
struct super_block *sb = dir->i_sb;
/*chunk_size是檔案大小*/
unsigned chunk_size = ext2_chunk_size(dir);
/*返回頁的虛擬地址*/
char *kaddr = page_address(page);
/*檔案系統總的inode數目*/
u32 max_inumber = le32_to_cpu(EXT2_SB(sb)->s_es->s_inodes_count);
unsigned offs, rec_len;
/*limit是頁快取的大小*/
unsigned limit = PAGE_CACHE_SIZE;
ext2_dirent *p;
char *error;
/*檔案大小右移PAGE_CACHE_SHIFT位得到的是檔案的最後一個快取頁的號碼,如果等於page的index,就是說page就是檔案的最後一部分對應的快取頁,並且檔案都在緩衝區裡*/
if ((dir->i_size >> PAGE_CACHE_SHIFT) == page->index) {
/*limit得到檔案大小最後一個頁的頁內偏移*/
limit = dir->i_size & ~PAGE_CACHE_MASK;
/*如果不為零,說明這個檔案目錄不是一個完整的塊大小的倍數,檔案可能不是塊大小的倍數,但是檔案目錄必定是塊大小的倍數,這裡就返回大小錯誤*/
if (limit & (chunk_size - 1))
goto Ebadsize;
/*如果limit為0說明沒問題*/
if (!limit)
goto out;
}
/*EXT2_DIR_REC_LEN巨集我們前邊講過的,這裡就是遍歷目錄的block塊的內容,遍歷塊內的每一個ext2_dir_entry_2結構體*/
for (offs = 0; offs <= limit - EXT2_DIR_REC_LEN(1); offs += rec_len) {
/*p指標指向當前應該指向的ext2_dir_entry_2結構體*/
p = (ext2_dirent *)(kaddr + offs);
/*rec_len當前項的長度*/
rec_len = le16_to_cpu(p->rec_len);
/*當前項至少大於這個,如果小於,說明有問題,返回錯誤*/
if (rec_len < EXT2_DIR_REC_LEN(1))
goto Eshort;
/*規定多有的目錄項邊界與4對齊,這說明沒有對齊,返回沒對齊的錯誤*/
if (rec_len & 3)
goto Ealign;
/*rec_len和檔名大小不一致*/
if (rec_len < EXT2_DIR_REC_LEN(p->name_len))
goto Enamelen;
/*大小超出當前塊了,說明rec_len有問題*/
if (((offs + rec_len - 1) ^ offs) & ~(chunk_size-1))
goto Espan;
/*目錄項的inode編號大於inode的最大編號,編號錯誤*/
if (le32_to_cpu(p->inode) > max_inumber)
goto Einumber;
}
/*說明目錄項沒有和塊邊界對齊*/
if (offs != limit)
goto Eend;
out:
/*page的flags有一個位標記這個page已經被檢查過了,這裡標記位為1*/
SetPageChecked(page);
return;
/* 解決問題 */
Ebadsize:
/*目錄的inode指向的檔案大小不合法,列印這個塊的大小不是塊大小的倍數*/
ext2_error(sb, "ext2_check_page",
"size of directory #%lu is not a multiple of chunk size",
dir->i_ino
);
goto fail;
Eshort:
/*rec_len比最小的值還要小*/
error = "rec_len is smaller than minimal";
goto bad_entry;
Ealign:
/*目錄項未對齊*/
error = "unaligned directory entry";
goto bad_entry;
Enamelen:
/*rec_len與名稱長度不匹配*/
error = "rec_len is too small for name_len";
goto bad_entry;
Espan:
/*目錄項超出了塊的邊界*/
error = "directory entry across blocks";
goto bad_entry;
Einumber:
/*inode號碼錯誤*/
error = "inode out of bounds";
bad_entry:
/*目錄項壞*/
ext2_error (sb, "ext2_check_page", "bad entry in directory #%lu: %s - "
"offset=%lu, inode=%lu, rec_len=%d, name_len=%d",
dir->i_ino, error, (page->index<<PAGE_CACHE_SHIFT)+offs,
(unsigned long) le32_to_cpu(p->inode),
rec_len, p->name_len);
goto fail;
Eend:
p = (ext2_dirent *)(kaddr + offs);
ext2_error (sb, "ext2_check_page",
"entry in directory #%lu spans the page boundary"
"offset=%lu, inode=%lu",
dir->i_ino, (page->index<<PAGE_CACHE_SHIFT)+offs,
(unsigned long) le32_to_cpu(p->inode));
fail:
/*標記這個page標記過,但是有錯誤*/
SetPageChecked(page);
SetPageError(page);
}
/*從頁快取得到目錄的inode的第n頁資料*/
static struct page * ext2_get_page(struct inode *dir, unsigned long n)
{
/*從目錄的inode獲得地址空間結構體*/
struct address_space *mapping = dir->i_mapping;
/*從地址空間讀取第n頁*/
struct page *page = read_mapping_page(mapping, n, NULL);
/*如果讀取成功了*/
if (!IS_ERR(page)) {
/*對映後檢查頁*/
kmap(page);
if (!PageChecked(page))
ext2_check_page(page);
/*如果這個頁有錯誤,就跳轉到fail*/
if (PageError(page))
goto fail;
}
return page;
fail:
/*有錯誤的頁要釋放掉,返回IO錯誤號碼*/
ext2_put_page(page);
return ERR_PTR(-EIO);
}
/*ext2的字串對比函式,和strncmp不一樣,ext2_match成功返回1,失敗返回0,在呼叫之前呼叫者需要保證len <= EXT2_NAME_LEN 並且de != NULL*/
static inline int ext2_match (int len, const char * const name,
struct ext2_dir_entry_2 * de)
{
/*如果長度都不一樣,就不可能一樣,直接返回錯誤*/
if (len != de->name_len)
return 0;
/*如果目錄項的inode為0,說明這個目錄項被刪除了,返回0*/
if (!de->inode)
return 0;
/*對比name和de->name是否一致,返回和memcmp相反的返回值*/
return !memcmp(name, de->name, len);
}
/*呼叫者需要保證p至少是頁邊界的前六個位元組之前,這個函式返回p指向的目錄項的下一個目錄項*/
static inline ext2_dirent *ext2_next_entry(ext2_dirent *p)
{
/*rec_len是當前的目錄項的長度,當前指標加上rec_len個位元組長度就得到了下一項的開頭,但是rec_len是結構體的第5,6個位元組,所以必須保證p至少是頁邊界的前六個位元組之前*/
return (ext2_dirent *)((char*)p + le16_to_cpu(p->rec_len));
}
/*驗證目錄項,base是頁的起始地址,offset是要檢查的目錄項偏移,mask是塊大小減一得到的掩碼*/
static inline unsigned
ext2_validate_entry(char *base, unsigned offset, unsigned mask)
{
/*指向要檢查的目錄項*/
ext2_dirent *de = (ext2_dirent*)(base + offset);
/*指向要檢驗的目錄項所在頁的第一個目錄項位置*/
ext2_dirent *p = (ext2_dirent*)(base + (offset&mask));
/*遍歷從第一個到我們要檢驗的這個*/
while ((char*)p < (char*)de) {
/*如果檢驗到rec_len=0,就是有錯的,跳出迴圈*/
if (p->rec_len == 0)
break;
p = ext2_next_entry(p);
}
/*返回有錯誤的目錄項的頁內偏移*/
return (char *)p - base;
}
/*ext2檔案系統的檔案型別表,上邊我們說過的*/
static unsigned char ext2_filetype_table[EXT2_FT_MAX] = {
[EXT2_FT_UNKNOWN] = DT_UNKNOWN, /*未知*/
[EXT2_FT_REG_FILE] = DT_REG, /*常規檔案*/
[EXT2_FT_DIR] = DT_DIR, /*目錄檔案*/
[EXT2_FT_CHRDEV] = DT_CHR, /*字元裝置檔案*/
[EXT2_FT_BLKDEV] = DT_BLK, /*塊裝置檔案*/
[EXT2_FT_FIFO] = DT_FIFO, /*命名管道檔案*/
[EXT2_FT_SOCK] = DT_SOCK, /*套接字檔案*/
[EXT2_FT_SYMLINK] = DT_LNK, /*符號連檔案*/
};
/*S_SHIFT巨集是位的偏移,S_IFREG等巨集的位都在12位以後,這個結構體方便通過檔案的模式,mode欄位獲得檔案型別*/
#define S_SHIFT 12
static unsigned char ext2_type_by_mode[S_IFMT >> S_SHIFT] = {
[S_IFREG >> S_SHIFT] = EXT2_FT_REG_FILE,
[S_IFDIR >> S_SHIFT] = EXT2_FT_DIR,
[S_IFCHR >> S_SHIFT] = EXT2_FT_CHRDEV,
[S_IFBLK >> S_SHIFT] = EXT2_FT_BLKDEV,
[S_IFIFO >> S_SHIFT] = EXT2_FT_FIFO,
[S_IFSOCK >> S_SHIFT] = EXT2_FT_SOCK,
[S_IFLNK >> S_SHIFT] = EXT2_FT_SYMLINK,
};
/*設定目錄項的型別*/
static inline void ext2_set_de_type(ext2_dirent *de, struct inode *inode)
{
/*獲得目錄項的模式*/
mode_t mode = inode->i_mode;
/*檢查EXT2_FEATURE_INCOMPAT_FILETYPE位,如果為1,就根據mode賦值檔案型別,否則置為0,就是未知檔案型別*/
if (EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(inode->i_sb, EXT2_FEATURE_INCOMPAT_FILETYPE))
de->file_type = ext2_type_by_mode[(mode & S_IFMT)>>S_SHIFT];
else
de->file_type = 0;
}
/*讀取檔案的目錄內容,filp是要讀取得檔案指標,dirent是讀取出來存放的緩衝區,filldir是把讀取出來的資料按照不同的格式存放在dirent緩衝區裡的方法*/
static int
ext2_readdir (struct file * filp, void * dirent, filldir_t filldir)
{
/*先得到檔案的偏移*/
loff_t pos = filp->f_pos;
/*獲得目錄的inode*/
struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
struct super_block *sb = inode->i_sb;
/*pos與上快取塊的掩碼得到了offset,得到的是在塊內的偏移*/
unsigned int offset = pos & ~PAGE_CACHE_MASK;
/*n得到的是當前讀取到的頁編號*/
unsigned long n = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
/*npages是檔案佔用的頁數目*/
unsigned long npages = dir_pages(inode);
unsigned chunk_mask = ~(ext2_chunk_size(inode)-1);
unsigned char *types = NULL;
/*如果filp->f_version和inode->i_version不一致,就需要檢驗,這version記錄檔案的版本號,每次使用後都會加一,不一致就說明有可能內容不一樣*/
int need_revalidate = filp->f_version != inode->i_version;
/*檢驗pos值是不是超出限制了*/
if (pos > inode->i_size - EXT2_DIR_REC_LEN(1))
return 0;
/*如果ext2檔案系統有incompt_feature欄位,先把types指標指向檔案型別表*/
if (EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(sb, EXT2_FEATURE_INCOMPAT_FILETYPE))
types = ext2_filetype_table;
/*遍歷從當前讀到的頁到最後的頁*/
for ( ; n < npages; n++, offset = 0) {
char *kaddr, *limit;
ext2_dirent *de;
/*前邊講過的函式,根據inode和頁編號得到這個inode的第n頁*/
struct page *page = ext2_get_page(inode, n);
/*如果值有錯,報錯,並把f_pos指向下一頁*/
if (IS_ERR(page)) {
ext2_error(sb, __FUNCTION__,
"bad page in #%lu",
inode->i_ino);
filp->f_pos += PAGE_CACHE_SIZE - offset;
return -EIO;
}
/*獲得page的虛擬地址*/
kaddr = page_address(page);
/*如果需要檢驗的話*/
if (unlikely(need_revalidate)) {
/*如果塊內偏移不是0,就檢驗偏移的值,並且新的合法的偏移值賦給f_pos*/
if (offset) {
offset = ext2_validate_entry(kaddr, offset, chunk_mask);
filp->f_pos = (n<<PAGE_CACHE_SHIFT) + offset;
}
/*保持版本號一致,不需要檢驗*/
filp->f_version = inode->i_version;
need_revalidate = 0;
}
/*根據得到的緩衝區,指向ext2的目錄項結構體*/
de = (ext2_dirent *)(kaddr+offset);
/*ext2_last_byte函式我們上邊講過,就是頁內最後一個合法的位元組,得到的limit解釋頁內的合法的邊界*/
limit = kaddr + ext2_last_byte(inode, n) - EXT2_DIR_REC_LEN(1);
/*遍歷頁內的每一個目錄項,ext2_next_entry函式我們之前也講過,下一個目錄項*/
for ( ;(char*)de <= limit; de = ext2_next_entry(de)) {
/*0長度的目錄項是不合法的,返回IO錯誤,釋放當前頁*/
if (de->rec_len == 0) {
ext2_error(sb, __FUNCTION__,
"zero-length directory entry");
ext2_put_page(page);
return -EIO;
}
/*如果inode號不為0,(為0說明這個項已經被刪除了,直接跳過)*/
if (de->inode) {
int over;
unsigned char d_type = DT_UNKNOWN;
/*d_type從目錄項裡得到檔案型別*/
if (types && de->file_type < EXT2_FT_MAX)
d_type = types[de->file_type];
/*使用傳進來的filldir函式來填充dirent緩衝區*/
offset = (char *)de - kaddr;
over = filldir(dirent, de->name, de->name_len,
(n<<PAGE_CACHE_SHIFT) | offset,
le32_to_cpu(de->inode), d_type);
/*如果寫超出記憶體邊界,釋放頁並返回*/
if (over) {
ext2_put_page(page);
return 0;
}
}
/*檔案指標加上目錄項的長度*/
filp->f_pos += le16_to_cpu(de->rec_len);
}
/*讀完以後要釋放*/
ext2_put_page(page);
}
return 0;
}
/*ext2檔案系統在一個給定的目錄內尋找一個目錄項,返回的目錄項保證是合法的,引數page得到的是目錄項被找到的緩衝區,*/
struct ext2_dir_entry_2 * ext2_find_entry (struct inode * dir,
struct dentry *dentry, struct page ** res_page)
{
/*name就是目錄名,namelen名字長度*/
const char *name = dentry->d_name.name;
int namelen = dentry->d_name.len;
/*EXT2_DIR_REC_LEN巨集前邊講過,rec_len就是這個名字對應的目錄項的大小,按位元組算*/
unsigned reclen = EXT2_DIR_REC_LEN(namelen);
unsigned long start, n;
/*這個inode有多少個頁*/
unsigned long npages = dir_pages(dir);
struct page *page = NULL;
/*從inode得到ext2_inode_info結構體,記憶體裡的ext2_inode_info儲存ext2的一些資訊*/
struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(dir);
ext2_dirent * de;
/*空目錄,直接返回*/
if (npages == 0)
goto out;
/* 先把它賦值為NULL */
*res_page = NULL;
/*i_dir_start_lookup就是目錄項在記憶體的開始尋找塊編號*/
start = ei->i_dir_start_lookup;
if (start >= npages)
start = 0;
n = start;
do {
/*ext2_get_page函式,之前講過,獲得第n頁*/
char *kaddr;
page = ext2_get_page(dir, n);
/*如果成功了的話*/
if (!IS_ERR(page)) {
/*轉化成虛擬地址,然後轉成ext2目錄項指標型別*/
kaddr = page_address(page);
de = (ext2_dirent *) kaddr;
/*kaddr是邊界地址*/
kaddr += ext2_last_byte(dir, n) - reclen;
/*遍歷頁內的所有合法目錄項*/
while ((char *) de <= kaddr) {
/*rec_len為0肯定是不可以的,釋放頁,返回*/
if (de->rec_len == 0) {
ext2_error(dir->i_sb, __FUNCTION__,
"zero-length directory entry");
ext2_put_page(page);
goto out;
}
/*ext2_match之前講過,判斷名字是不是一致,如果一致,跳轉到found*/
if (ext2_match (namelen, name, de))
goto found;
/*沒找到就去找下一個*/
de = ext2_next_entry(de);
}
ext2_put_page(page);
}
/*如果已經找到最後頁,再從第一頁開始找*/
if (++n >= npages)
n = 0;
/* 下一頁超過了檔案的總塊數目,不過這基本不可能 */
if (unlikely(n > (dir->i_blocks >> (PAGE_CACHE_SHIFT - 9)))) {
ext2_error(dir->i_sb, __FUNCTION__,
"dir %lu size %lld exceeds block count %llu",
dir->i_ino, dir->i_size,
(unsigned long long)dir->i_blocks);
goto out;
}
} while (n != start);
out:
return NULL;
found:
/*找到了,res_page就是得到目錄項所在的緩衝區*/
*res_page = page;
/*ei->i_dir_start_lookup標記上次尋找到的頁編號*/
ei->i_dir_start_lookup = n;
return de;
}
/*獲得dir目錄所在的../目錄項,p獲得../目錄項所在的頁*/
struct ext2_dir_entry_2 * ext2_dotdot (struct inode *dir, struct page **p)
{
/*之前講過,這個函式獲得dir目錄的第0頁*/
struct page *page = ext2_get_page(dir, 0);
ext2_dirent *de = NULL;
/*頁正確的話*/
if (!IS_ERR(page)) {
/*目錄項列表中,第一個是./,而下一個就是../*/
de = ext2_next_entry((ext2_dirent *) page_address(page));
*p = page;
}
return de;
}
/*通過目錄的檔名獲得這個檔案的inode編號,dir是目錄的inode,dentry是檔案的dentry結構體*/
ino_t ext2_inode_by_name(struct inode * dir, struct dentry *dentry)
{
ino_t res = 0;
struct ext2_dir_entry_2 * de;
struct page *page;
/*上邊剛講過的函式,獲得目錄項結構體*/
de = ext2_find_entry (dir, dentry, &page);
if (de) {
/*res得到inode編號*/
res = le32_to_cpu(de->inode);
ext2_put_page(page);
}
return res;
}
/* ext2裡吧目錄項列表的一個項變成inode檔案指向的檔案 */
void ext2_set_link(struct inode *dir, struct ext2_dir_entry_2 *de,
struct page *page, struct inode *inode)
{
/*首先找到de指向的目錄項開始結束偏移地址*/
unsigned from = (char *) de - (char *) page_address(page);
unsigned to = from + le16_to_cpu(de->rec_len);
int err;
/*對頁緩衝區寫入要先鎖住,然後呼叫prepare_write準備都下*/
lock_page(page);
err = page->mapping->a_ops->prepare_write(NULL, page, from, to);
BUG_ON(err);
/*賦值inode編號*/
de->inode = cpu_to_le32(inode->i_ino);
/*之前講過的函式,寫完編號寫檔案型別*/
ext2_set_de_type (de, inode);
/*把修改提交*/
err = ext2_commit_chunk(page, from, to);
/*減少頁引用計數*/
ext2_put_page(page);
/*目錄的inode修改時間記錄*/
dir->i_mtime = dir->i_ctime = CURRENT_TIME_SEC;
EXT2_I(dir)->i_flags &= ~EXT2_BTREE_FL;
/*這個inode已經髒了*/
mark_inode_dirty(dir);
}
/*ext2增加目錄對於檔案的連線,就是把一個檔案放到目錄裡,dentry是要放入的檔案的dentry結構體,inode是要放的檔案*/
int ext2_add_link (struct dentry *dentry, struct inode *inode)
{
/*要放入的目錄的inode*/
struct inode *dir = dentry->d_parent->d_inode;
/*檔名和名字長度*/
const char *name = dentry->d_name.name;
int namelen = dentry->d_name.len;
/*塊大小*/
unsigned chunk_size = ext2_chunk_size(dir);
/*目錄項結構體大小*/
unsigned reclen = EXT2_DIR_REC_LEN(namelen);
unsigned short rec_len, name_len;
struct page *page = NULL;
ext2_dirent * de;
/*這個檔案的頁數目*/
unsigned long npages = dir_pages(dir);
unsigned long n;
char *kaddr;
unsigned from, to;
int err;
/*遍歷目錄的目錄項列表*/
for (n = 0; n <= npages; n++) {
char *dir_end;
/*前邊講過這個函式,獲得dir目錄的第n頁*/
page = ext2_get_page(dir, n);
/*檢查返回結果*/
err = PTR_ERR(page);
if (IS_ERR(page))
goto out;
/*頁轉化成為虛擬地址*/
lock_page(page);
kaddr = page_address(page);
/*dir_end得到的值是頁內的最後一盒合法位元組在的偏移位置*/
dir_end = kaddr + ext2_last_byte(dir, n);
/*de指向開始的地址*/
de = (ext2_dirent *)kaddr;
/*使kaddr指向最後,並且預留下足夠存放要加入的目錄項的空間*/
kaddr += PAGE_CACHE_SIZE - reclen;
/*遍歷每一個項*/
while ((char *)de <= kaddr) {
/*已經到本頁內的最後一項了,說明還有空間存放目錄項,跳轉到找到了*/
if ((char *)de == dir_end) {
/* We hit i_size */
name_len = 0;
rec_len = chunk_size;
de->rec_len = cpu_to_le16(chunk_size);
de->inode = 0;
goto got_it;
}
/*發現了rec_len為0的目錄項,說明在IO讀寫的時候出現錯誤,釋放鎖,跳出*/
if (de->rec_len == 0) {
ext2_error(dir->i_sb, __FUNCTION__,
"zero-length directory entry");
err = -EIO;
goto out_unlock;
}
err = -EEXIST;
/*發現目錄內已經有和要加入的目錄項名字一樣的,退出*/
if (ext2_match (namelen, name, de))
goto out_unlock;
/*name_len是當前到的目錄項應該的rec_len,rec_len是當前項的記錄的rec_len,因為可能後邊的目錄項被刪除了,使得這兩個欄位不一樣*/
name_len = EXT2_DIR_REC_LEN(de->name_len);
rec_len = le16_to_cpu(de->rec_len);
/*如果當前的目錄項inode號是0說明已經被刪除了,並且rec_len大於reclen,說明空間也足夠,跳轉到找到了*/
if (!de->inode && rec_len >= reclen)
goto got_it;
/*如果rec_len比本目錄項的空間加上要新增的空間還大,說明後邊的空間足夠插入一個我們想要插入的目錄項,跳轉到找到了*/
if (rec_len >= name_len + reclen)
goto got_it;
/*加上rec_len就是找下一項*/
de = (ext2_dirent *) ((char *) de + rec_len);
}
/*遍歷完這一頁,仍然沒有找到*/
unlock_page(page);
ext2_put_page(page);
}
/*沒找到就報BUG*/
BUG();
return -EINVAL;
got_it:
/*from和to是表示要加入的目錄項在頁內的偏移位置開始和結束*/
from = (char*)de - (char*)page_address(page);
to = from + rec_len;
/*要向頁緩衝寫入的時候都要先呼叫prepare_write*/
err = page->mapping->a_ops->prepare_write(NULL, page, from, to);
if (err)
goto out_unlock;
/*如果inode不為0,說明當前目錄項不是空的,但是這個目錄項的後邊有空間*/
if (de->inode) {
/*de1指向後邊的空間*/
ext2_dirent *de1 = (ext2_dirent *) ((char *) de + name_len);
/*賦值新的目錄項rec_len*/
de1->rec_len = cpu_to_le16(rec_len - name_len);
/*原來的rec_len值變更*/
de->rec_len = cpu_to_le16(name_len);
/*de指向要寫入的目錄項地址*/
de = de1;
}
/*開始逐個賦值,名字長度,檔名,inode編號*/
de->name_len = namelen;
memcpy (de->name, name, namelen);
de->inode = cpu_to_le32(inode->i_ino);
ext2_set_de_type (de, inode);
/*寫完以後把修改提交*/
err = ext2_commit_chunk(page, from, to);
/*目錄的inode修改時間更正*/
dir->i_mtime = dir->i_ctime = CURRENT_TIME_SEC;
EXT2_I(dir)->i_flags &= ~EXT2_BTREE_FL;
/*寫後都要標記髒*/
mark_inode_dirty(dir);
/* OFFSET_CACHE */
out_put:
ext2_put_page(page);
out:
return err;
out_unlock:
unlock_page(page);
goto out_put;
}
/*ext2刪除一個目錄項,dir是刪除的目錄項,page是目錄項緩衝區的頁,其實刪除很簡單,就是找到那個目錄項,把inode號碼變成0,然後把前邊那一項的rec_len加上刪除項的長度*/
int ext2_delete_entry (struct ext2_dir_entry_2 * dir, struct page * page )
{
struct address_space *mapping = page->mapping;
struct inode *inode = mapping->host;
/*kaddr是頁開始虛擬地址*/
char *kaddr = page_address(page);
/*from是dir目錄項在的頁對應的塊的開始,檔案系統的塊大小和page大小不一樣*/
unsigned from = ((char*)dir - kaddr) & ~(ext2_chunk_size(inode)-1);
/*to是要刪除的目錄項的結尾*/
unsigned to = ((char*)dir - kaddr) + le16_to_cpu(dir->rec_len);
ext2_dirent * pde = NULL;
/*de指向要刪除的目錄項所在塊的開始*/
ext2_dirent * de = (ext2_dirent *) (kaddr + from);
int err;
/*遍歷檢查所在的塊*/
while ((char*)de < (char*)dir) {
/*0長度的目錄不合法,不能忍,直接返回錯誤*/
if (de->rec_len == 0) {
ext2_error(inode->i_sb, __FUNCTION__,
"zero-length directory entry");
err = -EIO;
goto out;
}
pde = de;
/*下一項*/
de = ext2_next_entry(de);
}
/*pde是要刪除的目錄項前邊的一個,from就是它的頁內偏移*/
if (pde)
from = (char*)pde - (char*)page_address(page);
/*向頁內寫入之前要鎖住的*/
lock_page(page);
/*預寫入*/
err = mapping->a_ops->prepare_write(NULL, page, from, to);
BUG_ON(err);
/*依次寫入rec_len和inode號碼,rec_len變成原來的前邊的項的rec_len加上後邊要刪除的那個rec_len*/
if (pde)
/*前邊項的rec_len增加,就代表後邊的項刪除*/
pde->rec_len = cpu_to_le16(to-from);
/*要刪除的目錄項inode號變成0*/
dir->inode = 0;
/*提交修改*/
err = ext2_commit_chunk(page, from, to);
/*修改時間*/
inode->i_ctime = inode->i_mtime = CURRENT_TIME_SEC;
EXT2_I(inode)->i_flags &= ~EXT2_BTREE_FL;
/*標記髒了*/
mark_inode_dirty(inode);
out:
/*釋放對這個頁的引用*/
ext2_put_page(page);
return err;
}
/*把當前目錄項列表設定為空,就是說列表裡只有./和../兩個項,inode是要修改的目錄項的所在inode */
int ext2_make_empty(struct inode *inode, struct inode *parent)
{
struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
struct page *page = grab_cache_page(mapping, 0);
/*塊大小*/
unsigned chunk_size = ext2_chunk_size(inode);
struct ext2_dir_entry_2 * de;
int err;
void *kaddr;
/*看看得到的頁是不是有問題*/
if (!page)
return -ENOMEM;
/*預寫入操作*/
err = mapping->a_ops->prepare_write(NULL, page, 0, chunk_size);
if (err) {
unlock_page(page);
goto fail;
}
/*先修改第一個./目錄,kaddr是頁開始虛擬地址*/
kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
/*吧頁內全部變成0*/
memset(kaddr, 0, chunk_size);
/*de指向第一個項*/
de = (struct ext2_dir_entry_2 *)kaddr;
/*設定./目錄的值,依次是名稱長度,rec_len,名稱,inode號碼,檔案型別*/
de->name_len = 1;
de->rec_len = cpu_to_le16(EXT2_DIR_REC_LEN(1));
memcpy (de->name, ".\0\0", 4);
de->inode = cpu_to_le32(inode->i_ino);
ext2_set_de_type (de, inode);
/*設定../的值,先把de指向第二個要寫入的項*/
de = (struct ext2_dir_entry_2 *)(kaddr + EXT2_DIR_REC_LEN(1));
/*設定../目錄的值,依次是名稱長度,rec_len,名稱,inode號碼,檔案型別*/
de->name_len = 2;
de->rec_len = cpu_to_le16(chunk_size - EXT2_DIR_REC_LEN(1));
de->inode = cpu_to_le32(parent->i_ino);
memcpy (de->name, "..\0", 4);
ext2_set_de_type (de, inode);
/*釋放頁緩衝區*/
kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
/*提交修改*/
err = ext2_commit_chunk(page, 0, chunk_size);
fail:
/*失敗了就釋放頁快取*/
page_cache_release(page);
return err;
}
/*檢查一個目錄是不是空的,inode是要檢查的目錄的inode結構體 */
int ext2_empty_dir (struct inode * inode)
{
struct page *page = NULL;
/*npages是inode的頁數目*/
unsigned long i, npages = dir_pages(inode);
/*遍歷目錄的每一個頁*/
for (i = 0; i < npages; i++) {
char *kaddr;
ext2_dirent * de;
/*獲得遍歷到的當前頁*/
page = ext2_get_page(inode, i);
/*檢查獲得的是不是壞的*/
if (IS_ERR(page))
continue;
/*獲得頁的虛擬地址,轉化成目錄項指標型別*/
kaddr = page_address(page);
de = (ext2_dirent *)kaddr;
/*kaddr指向結尾邊界*/
kaddr += ext2_last_byte(inode, i) - EXT2_DIR_REC_LEN(1);
/*遍歷當前頁*/
while ((char *)de <= kaddr) {
/*如果有rec_len為0的項直接返回不為空*/
if (de->rec_len == 0) {
ext2_error(inode->i_sb, __FUNCTION__,
"zero-length directory entry");
printk("kaddr=%p, de=%p\n", kaddr, de);
goto not_empty;
}
/*如果inode編號不是0並且還不是./和../目錄說明不為空*/
if (de->inode != 0) {
/* 檢查 . and .. */
if (de->name[0] != '.')
goto not_empty;
if (de->name_len > 2)
goto not_empty;
if (de->name_len < 2) {
if (de->inode !=
cpu_to_le32(inode->i_ino))
goto not_empty;
} else if (de->name[1] != '.')
goto not_empty;
}
/*下一個目錄項*/
de = ext2_next_entry(de);
}
/*檢查完這個頁檢查下一個*/
ext2_put_page(page);
}
return 1;
not_empty:
/*結束時釋放當前頁*/
ext2_put_page(page);
return 0;
}
/*ext2的目錄節點的操作函式結構體*/
const struct file_operations ext2_dir_operations = {
.llseek = generic_file_llseek,
.read = generic_read_dir,
.readdir = ext2_readdir,
.ioctl = ext2_ioctl,
#ifdef CONFIG_COMPAT
.compat_ioctl = ext2_compat_ioctl,
#endif
.fsync = ext2_sync_file,
};
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