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linux1.2.13file结构体管理是怎样的

本篇内容介绍了“linux1.2.13 file结构体管理是怎样的”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

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操作系统为进程维护了打开的文件列表，每个进程维护了一个file数组字段（struct file * fd[NR_OPEN]）；每个元素指向一个file结构体。每个file结构体有一个字段指向inode结构体，inode管理这个文件的内容、权限等信息。这里分析的是file结构体的管理。

下面是file结构体的定义

struct file {  mode_t f_mode;  loff_t f_pos;  unsigned short f_flags;  unsigned short f_count;  off_t f_reada;  struct file *f_next, *f_prev;  int f_owner;    /* pid or -pgrp where SIGIO should be sent */  struct inode * f_inode;  struct file_operations * f_op;  unsigned long f_version;  void *private_data;  /* needed for tty driver, and maybe others */};

下面是对file结构体的管理，当进程打开一个文件的时候，就可能需要从中申请一个file结构体。

/* *  linux/fs/file_table.c * *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds */
#include #include #include 
struct file * first_file;int nr_files = 0;
// 双向循环链表，first_file指向头指针，头插法插入一个节点static void insert_file_free(struct file *file){  file->f_next = first_file;  file->f_prev = first_file->f_prev;  file->f_next->f_prev = file;  file->f_prev->f_next = file;  first_file = file;}// 删除一个节点static void remove_file_free(struct file *file){    // 如果要删除的节点是第一个节点，则更新头指针，指向下一个节点  if (first_file == file)    first_file = first_file->f_next;  // 如果被删除的节点后面还有节点，则需要更新下一个节点的prev指针，指向当前节点的上一个节点  if (file->f_next)    file->f_next->f_prev = file->f_prev;  // 同理，更新上一个节点的next指针，指向被删除节点的下一个节点  if (file->f_prev)    file->f_prev->f_next = file->f_next;  // 置空  file->f_next = file->f_prev = NULL;}
// file插入链表，成为最后一个节点static void put_last_free(struct file *file){    // 保证file脱离了原来的链表  remove_file_free(file);  // 插入链表，但是不更新头指针first_file，所以file成为最后一个节点  file->f_prev = first_file->f_prev;  file->f_prev->f_next = file;  file->f_next = first_file;  file->f_next->f_prev = file;}
void grow_files(void){  struct file * file;  int i;  // 申请一页内存  file = (struct file *) get_free_page(GFP_KERNEL);
  if (!file)    return;  // i=PAGE_SIZE/sizeof(struct file),即一页可以存多少个节点，更新最大节点数  nr_files+=i= PAGE_SIZE/sizeof(struct file);  /*   当前是初始化的时候，先初始化一个节点，需要初始化的节点数减一,执行insert_file_free   前需要保证first_file非空，见insert_file_free中的first_file  */  if (!first_file)    file->f_next = file->f_prev = first_file = file++, i--;  // 形成一个链表  for (; i ; i--)    insert_file_free(file++);}// file链表初始化unsigned long file_table_init(unsigned long start, unsigned long end){  first_file = NULL;  return start;}
// 获取一个可以的file结构体struct file * get_empty_filp(void){  int i;  struct file * f;
  if (!first_file)    grow_files();repeat:  // nr_files是链表的总节点数  for (f = first_file, i=0; i < nr_files; i++, f = f->f_next)    // 找到空闲的节点    if (!f->f_count) {      // 脱离链表      remove_file_free(f);      // 清空内存      memset(f,0,sizeof(*f));      // 插入链表末尾      put_last_free(f);      // 标记已使用      f->f_count = 1;      f->f_version = ++event;      return f;    }  // 没有找到空闲节点，扩容，再找  if (nr_files < NR_FILE) {    grow_files();    goto repeat;  }  return NULL;}  

linux1.2.13 file结构体管理是怎样的

从图中我们可以看出，系统维护了一个双向循环的链表，保存了一系列已使用和未使用的file结构体。first_file指针执行第一个空闲的节点，进程申请file结构体的时候就把该节点放到链表结尾。first_file指针指向下一个空闲节点。如果没有空闲节点了，就会自动扩容。

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