Linux 2.6内核新文件系统变化--- inotify --一种文件系统的变化通知机制(下)

该程序将监视发生在当前目录下的文件 tmp_file 与当前目录下的目录 tmp_dir 上的所有文件系统事件， 同时它也将监视发生在文件 /mnt/sda3/windows_file 上的文件系统事件，注意，/mnt/sda3 是 SATA 硬盘分区 3 的挂接点。

　　细心的读者可能注意到，该程序首部使用 _syscallN 来声明 inotify 系统调用，原因是这些系统调用是在最新的稳定内核 2.6.13 中引入的，glibc 并没有实现这些系统调用的库函数版本，因此，为了能在程序中使用这些系统调用，必须通过 _syscallN 来声明这些新的系统，其中的 N 为要声明的系统调用实际的参数数。还有需要注意的地方是系统的头文件必须与被启动的内核匹配，为了让上面的程序能够成功编译，必须让 2.6.13 的内核头文件（包括 include/linux/*, include/asm/* 和 include/asm-generic/*）在头文件搜索路径内，并且是第一优先搜索的头文件路径，因为 _syscallN 需要用到这些头文件中的 linux/unistd.h 和 asm/unistd.h，它们包含了 inotify 的三个系统调用的系统调用号 __NR_inotify_init、__NR_inotify_add_watch 和 __NR_inotify_rm_watch。

　　因此，要想成功编译此程序，只要把用户编译好的内核的头文件拷贝到该程序所在的路径，并使用如下命令编译即可：

  
$gcc -o inotify_example  -I. inotify_example.c  

　　注意：当前目录下应当包含 linux、asm 和 asm-generic 三个已编译好的 2.6.13 内核的有文件目录，asm 是一个链接，因此拷贝 asm 头文件的时候需要拷贝 asm 与 asm-ARCH（对于 x86 平台应当是 asm-i386）。然后，为了运行该程序，需要在当前目录下创建文件 tmp_file 和目录 tmp_dir，对于/mnt/sda3/windows_file 文件，用户需要依自己的实际情况而定，可能是/mnt/dosc/windows_file，即 /mnt/dosc 是一个 FAT32 的 windows 硬盘，因此用户在编译该程序时需要根据自己的实际情况来修改 /mnt/sda3。Windows_file 是在被 mount 硬盘上创建的一个文件，为了运行该程序，它必须被创建。

　　以下是作者在 redhat 9.0 上运行此程序得到的一些结果：

　　当运行此程序的时候在另一个虚拟终端执行 cat ./tmp_file，此程序的输出为：

  
Some event happens, len = 48.  
Object type: File  
Object name: ./tmp_file  
Event mask: 00000020  
Event: File was opened  
Object type: File  
Object name: ./tmp_file  
Event mask: 00000001  
Event: File was accessed  
Object type: File  
Object name: ./tmp_file  
Event mask: 00000010  
Event: Unwrittable file closed  

　　以上事件清楚地说明了 cat 指令执行了文件 open 和 close 操作，当然 open 和 close操作都属于 access 操作，任何对文件的操作都是 access 操作。

　　此外，运行 vi ./tmp_file，发现 vi实际在编辑文件时复制了一个副本，在未保存之前是对副本进行操作。运行 vi ./tmp_file, 修改并保存退出时，发现 vi 实际在保存修改时删除了最初的文件并把那个副本文件名更改为最初的文件的名称。注意，事件"File was ignored"表示系统把该文件对应的 watch 从 inotify 实例的 watch 列表中删除，因为文件已经被删除。读者可以自己分别执行命令：echo "abc" > ./tmp_file 、rm -f tmp_file、 ls tmp_dir、 cd tmp_dir;touch c.txt、 rm c.txt 、 umount /mnt/sda3（实际用户需要使用自己当时的 mount 点路径名），然后分析一下结果。Umount 触发两个事件，一个表示文件已经被删除或不在存在，另一个表示该文件的 watch被从 watch 列表中删除。

　　五、典型应用

　　beagle 是 GNOME 的桌面搜索引擎项目，inotify 的引入就是完全受它的驱动而做的。对于桌面搜索引擎，它一般作为一个优先级很低的后台进程运行， 只有在系统没有其他任务可运行时才被调度执行，桌面搜索引擎的主要用途就是为系统的文件系统的文件建立索引数据库，以便用户在需要某文件但又想不起存放在哪里时能够根据某些关键字或特征快速地搜索到需要的文件，就象使用网络搜索引擎 google 一样便捷。文件系统有个特点就是只有某些文件会变化，因此桌面搜索引擎在第一次建立完索引数据库后，没必要重复遍历所有的文件建立新的索引，它只需要更新修改了的文件的索引，建立新增加的文件的索引，删除已经删除的文件的索引就足够了，这样桌面搜索引擎需要做的工作就大大地减少。Inotify 就是为这一意图专门设计的，beagle 为需要监视的目录或文件创建了inotify 实例，然后它就等待该 inotify 上发生文件系统事件，如果没有任何文件变化，beagle 将不需要任何开销，只有在有被监视的事件发生时，beagle 才被唤醒并根据实际事件来更新对应的文件的索引，然后继续睡眠等待下一个文件系统事件发生。在 SuSe 9.3 和即将发布的 10.0 中就包含了该桌面搜索引擎，它能够为文档、email、音乐、图象和应用等建立索引。使用过 windows 下的桌面搜索引擎的读者对 google 和 yahoo 以及 Microsoft 的桌面搜索引擎有深刻的体会，感兴趣读者可以安装 SuSe 使用一下。

　　六、小结

　　inotify 是在 2.6.13 中引入的新功能，它为用户态监视文件系统的变化提供了强大的支持，本文详尽地介绍了其起源、内核实现、用户接口以及使用，有兴趣的读者可以读 2.6.13的相关源码来进一步了解其实现细节。