目录项对象

8.2.3 目录项对象

   每个文件除了有一个索引节点inode数据结构外，还有一个目录项dentry(directory enrty)数据结构。dentry 结构中有个d_inode指针指向相应的inode结构。读者也许会问，既然inode结构和dentry结构都是对文件各方面属性的描述，那为什么不把这两个结构“合而为一”呢？这是因为二者所描述的目标不同，dentry结构代表的是逻辑意义上的文件，所描述的是文件逻辑上的属性，因此，目录项对象在磁盘上并没有对应的映像；而inode结构代表的是物理意义上的文件，记录的是物理上的属性，对于一个具体的文件系统（如Ext2），Ext2_ inode结构在磁盘上就有对应的映像。所以说，一个索引节点对象可能对应多个目录项对象。

    dentry 的定义在include/linux/dcache.h中：

    struct dentry {

       atomic_t d_count;        /* 目录项引用计数器 */

       unsigned int d_flags;    /* 目录项标志 */

       struct inode  * d_inode;   /* 与文件名关联的索引节点 */

       struct dentry * d_parent;       /* 父目录的目录项 */

       struct list_head d_hash;        /* 目录项形成的哈希表 */

       struct list_head d_lru;         /*未使用的 LRU 链表 */

      struct list_head d_child;       /*父目录的子目录项所形成的链表 */

     struct list_head d_subdirs;     /* 该目录项的子目录所形成的链表*/

     struct list_head d_alias;       /* 索引节点别名的链表*/

     int d_mounted;                  /* 目录项的安装点 */

     struct qstr d_name;             /* 目录项名（可快速查找） */

     unsigned long d_time;           /* 由 d_revalidate函数使用 */

     struct dentry_operations  *d_op; /* 目录项的函数集*/

     struct super_block * d_sb;      /* 目录项树的根 （即文件的超级块）*/

     unsigned long d_vfs_flags;  

     void * d_fsdata;                /* 具体文件系统的数据 */

     unsigned char d_iname[DNAME_INLINE_LEN]; /* 短文件名 */

};

下面对dentry结构给出进一步的解释。

一个有效的dentry结构必定有一个inode结构，这是因为一个目录项要么代表着一个文件，要么代表着一个目录，而目录实际上也是文件。所以，只要dentry结构是有效的，则其指针d_inode必定指向一个inode结构。可是，反过来则不然，一个inode却可能对应着不止一个dentry结构；也就是说，一个文件可以有不止一个文件名或路径名。这是因为一个已经建立的文件可以被连接（link）到其他文件名。所以在inode结构中有一个队列i_dentry,凡是代表着同一个文件的所有目录项都通过其dentry结构中的d_alias域挂入相应inode结构中的i_dentry队列。

    在内核中有一个哈希表dentry_hashtable ，是一个list_head的指针数组。一旦在内存中建立起一个目录节点的dentry 结构，该dentry结构就通过其d_hash域链入哈希表中的某个队列中。

   内核中还有一个队列dentry_unused，凡是已经没有用户（count域为0）使用的dentry结构就通过其d_lru域挂入这个队列。

   Dentry结构中除了d_alias 、d_hash、d_lru三个队列外，还有d_vfsmnt、d_child及d_subdir三个队列。其中d_vfsmnt仅在该dentry为一个安装点时才使用。另外，当该目录节点有父目录时，则其dentry结构就通过d_child挂入其父节点的d_subdirs队列中，同时又通过指针d_parent指向其父目录的dentry结构，而它自己各个子目录的dentry结构则挂在其d_subdirs域指向的队列中。

     从上面的叙述可以看出，一个文件系统中所有目录项结构或组织为一个哈希表，或组织为一颗树，或按照某种需要组织为一个链表，这将为文件访问和文件路径搜索奠定下良好的基础。

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