linux内核super_block结构分析

喜欢ヅ旅行 2022-08-20 12:18 262阅读 0赞

超级块代表了整个文件系统，超级块是文件系统的控制块，有整个文件系统信息，一个文件系统所有的inode都要连接到超级块上，可以说，一个超级块就代表了一个文件系统。  
super\_block定义在include/linux/fs.h里，我们来看一看这个数据结构的定义

struct super_block {
    	struct list_head	s_list;		/* Keep this first */
    	dev_t			s_dev;		/* search index; _not_ kdev_t */
    	unsigned long		s_blocksize;
    	unsigned char		s_blocksize_bits;
    	unsigned char		s_dirt;
    	unsigned long long	s_maxbytes;	/* Max file size */
    	struct file_system_type	*s_type;
    	const struct super_operations	*s_op;
    	struct dquot_operations	*dq_op;
     	struct quotactl_ops	*s_qcop;
    	struct export_operations *s_export_op;
    	unsigned long		s_flags;
    	unsigned long		s_magic;
    	struct dentry		*s_root;
    	struct rw_semaphore	s_umount;
    	struct mutex		s_lock;
    	int			s_count;
    	int			s_syncing;
    	int			s_need_sync_fs;
    	atomic_t		s_active;
    #ifdef CONFIG_SECURITY
    	void                    *s_security;
    #endif
    	struct xattr_handler	**s_xattr;
    
    
    	struct list_head	s_inodes;	/* all inodes */
    	struct list_head	s_dirty;	/* dirty inodes */
    	struct list_head	s_io;		/* parked for writeback */
    	struct hlist_head	s_anon;		/* anonymous dentries for (nfs) exporting */
    	struct list_head	s_files;
    
    
    	struct block_device	*s_bdev;
    	struct mtd_info		*s_mtd;
    	struct list_head	s_instances;
    	struct quota_info	s_dquot;	/* Diskquota specific options */
    
    
    	int			s_frozen;
    	wait_queue_head_t	s_wait_unfrozen;
    
    
    	char s_id[32];				/* Informational name */
    
    
    	void 			*s_fs_info;	/* Filesystem private info */
    
    
    	/*
    	 * The next field is for VFS *only*. No filesystems have any business
    	 * even looking at it. You had been warned.
    	 */
    	struct mutex s_vfs_rename_mutex;	/* Kludge */
    
    
    	/* Granularity of c/m/atime in ns.
    	   Cannot be worse than a second */
    	u32		   s_time_gran;
    
    
    	/*
    	 * Filesystem subtype.  If non-empty the filesystem type field
    	 * in /proc/mounts will be "type.subtype"
    	 */
    	char *s_subtype;
    };

这个数据结构十分庞大，毕竟是聚集了一个文件系统的重要信息，我们关注一些比较重要的信息就行了，如果全都要知道也记不住。  
struct list\_head s\_list;   
这是第一个成员，是一个双向循环链表，把所有的super\_block连接起来，一个super\_block代表一个在linux上的文件系统，这个list上边的就是所有的在linux上记录的文件系统。  
dev\_t s\_dev;   
设备标识符  
unsigned long  s\_blocksize;  
unsigned char  s\_blocksize\_bits;  
unsigned char  s\_dirt;  
unsigned long long s\_maxbytes; /\* Max file size \*/  
这四个成员变量分别对应这文件系统的块大小，块大小的位数，是否文件系统脏，最大文件大小。  
struct file\_system\_type \*s\_type;  
这个结构体是文件系统类型的结构体，里边是对文件系统的细节描述，每一个文件系统只有一个这个结构体。  
const struct super\_operations \*s\_op;  
super\_block的操作函数集合。  
struct dquot\_operations \*dq\_op;  
  struct quotactl\_ops \*s\_qcop;  
struct export\_operations \*s\_export\_op;  
文件系统的配额操作函数集合，文件系统的配额控制操作函数集合，网络文件系统的导出操作函数集合。  
unsigned long  s\_flags;  
文件系统的超级块的状态位。  
unsigned long  s\_magic;  
每一个超级块有一个唯一的魔术数标记。  
struct dentry  \*s\_root;  
超级块内的指向根目录的dentry结构体。  
struct rw\_semaphore s\_umount;  
文件系统卸载时候用到的读写信号量。  
struct mutex  s\_lock;  
专用的互斥量。  
int s\_count;  
引用计数。  
int s\_syncing;  
文件系统的同步标记位。  
int s\_need\_sync\_fs;  
需要同步的标记位。  
atomic\_t  s\_active;  
原子文件系统引用计数。  
\#ifdef CONFIG\_SECURITY  
void                    \*s\_security;  
\#endif  
如果定义了CONFIG\_SECURITY宏，就会定义这个专门的指针，用于安全保护。  
struct xattr\_handler \*\*s\_xattr;  
属性操作结构体。  
struct list\_head s\_inodes; /\* all inodes \*/  
所有的这个文件系统的inode结构体都在这个队列上。  
struct list\_head s\_dirty; /\* dirty inodes \*/  
所有这个文件系统的脏的inode结构体都在这个队列上。  
struct list\_head s\_io; /\* parked for writeback \*/  
所有这个文件系统的将要写入的inode都在这个队列上。  
struct hlist\_head s\_anon; /\* anonymous dentries for (nfs) exporting \*/  
所有的远程网络文件系统匿名目录项的集合。  
struct list\_head s\_files;  
所有进程打开的文件集合。  
struct block\_device \*s\_bdev;  
文件系统的块设备信息，现在的文件一通一般都是磁盘上，所以一般都是磁盘。  
struct mtd\_info \*s\_mtd;  
类内存设备信息。  
char s\_id\[32\];   
这个就是文件系统的名字。  
void \*s\_fs\_info;   
文件系统的私有信息指针。