Linux内核API d_alloc

d_alloc()函数的功能是分配一个目录项缓存的入口目录。如果没有足够有效的内存,则返回NULL。如果分配成功分配则返回的是一个dentry结构体。

d_alloc文件包含

#include <linux/dcache.h>

d_alloc函数定义

在内核源码中的位置:linux-3.19.3/fs/dcache.c

函数定义格式:

struct dentry *d_alloc(struct dentry * parent, const struct qstr *name)

d_alloc输入参数说明

  • parent:要被分配的dentry结构体的父dentry结构体,定义见文件linux-3.19.3/include/linux/dcache.h,结构如下:
struct dentry {
    unsigned int d_flags;                    /*目录项高速缓存标志*/
    seqcount_t d_seq;                        /*dentry的seqlock*/
    struct hlist_node d_hash;                /*指向散列表表项链表的指针*/
    struct dentry *d_parent;                /*父目录的目录项对象*/
    struct qstr d_name;                      /*文件名*/
    struct inode *d_inode;                  /*与文件名关联的索引节点*/
    unsigned char d_iname[DNAME_INLINE_LEN_MIN];          /*存放短文件名的空间*/
    struct lockref d_lockref;                /*dentry的锁和引用数*/
    const struct dentry_operations *d_op;                /*目录项的操作函数*/
    struct super_block *d_sb;               /*文件的超级块对象*/
    unsigned long d_time;                    /*由d_revalidate方法调用*/
    void *d_fsdata;                         /*文件系统各自独特的数据*/
    struct list_head d_lru;                  /*对于未使用目录项链表的指针*/
    struct list_head d_child;                /*对目录而言,用于同一父目录中的目录项链表指针*/
    struct list_head d_subdirs;              /*对目录而言,子目录项链表的头*/
    union {
        struct hlist_node d_alias;           /*用于与同一索引节点(别名)相关的目录项链表的指针*/
        struct rcu_head d_rcu;               /*回收目录项对象时,由RCU描述符使用*/
    } d_u;
};
  • name:包含要被分配的dentry结构体名字的qstr结构体,qstr结构定义见文件linux-3.19.3/include/linux/dcache.h,如下:
struct qstr {
    union {
        struct {
            HASH_LEN_DECLARE;
        };
        u64 hash_len;                      /*dentry结构体的hash序号的长度*/
    };
    const unsigned char *name;            /* dentry结构体的名字*/
};

d_alloc返回参数说明

  • 此函数的返回值是struct dentry结构体类型的指针变量,如果函数d_alloc()返回值为NULL,则说明没有足够的内存空间;如果返回值是dentry结构体,则说明在父dentry结构体下分配了一个dentry结构体。

d_alloc实例解析

编写测试文件:d_alloc.c

头文件声明如下:

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/fs_struct.h>
#include <linux/path.h>
#include <linux/sched.h>
MODULE_LICENSE("GPL");

模块初始化函数:

int d_alloc_init(void)
{
    struct dentry *dentry_pwd = current->fs->pwd.dentry;  //获取当前文件的入口目录
    struct dentry *dentry_parent = current->fs->pwd.dentry->d_parent;
                                          // 获取当前文件的上一级入口目录
    struct qstr name = current->fs->pwd.dentry->d_name;
                                          // 获取当前文件的入口目录名结构体

    struct dentry *dentry=NULL;
    // 分配一个目录项缓存结构体
    dentry = d_alloc(dentry_parent, &name);
    printk("The name of current dentry is %s\n", dentry_pwd->d_name.name);
                                          // 显示当前文件名
    printk("After \"d_alloc\" the name of the dentry is %s\n", dentry->d_name.name);
                                          // 显示返回结果文件名
    return 0;
}

模块退出函数:

void d_alloc_exit(void)
{
    printk("Goodbye d_alloc\n");
}

模块初始化及退出函数调用:

module_init(d_alloc_init);
module_exit(d_alloc_exit);

实例运行结果及分析:

首先编译模块,执行命令insmod d_alloc.ko插入模块,然后执行命令dmesg -c,会出现如图所示的结果。

Linux内核API d_alloc

结果分析:

首先显示当前目录的目录名为d_alloc,在函数d_alloc中传入当前目录的父dentry结构体和当前目录的qstr结构体,得到的返回值是一个dentry结构体,显示名字也为d_alloc,因此该函数成功地分配一个目录缓存的入口结构体。

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