Операционная система UNIX

Основные поля vnode приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Поля vnode
 
 
Поле
 
Описание
 
 
 
u_short vflag
 
Флаги vnode
 
 
 
u_short v_count
 
Число ссылок на vnode
 
 
 
struct filock *v_filocks
 
Блокировки файла
 
 
 
struct vfs *v_vfsmountedhere
 
Указатель на подключенную файловую систему, если vnode является точкой монтирования
 
 
 
struct vfs *v_vfsp
 
Указатель на файловую систему, в которой находится файл
 
 
 
enum vtype v_type
 
Тип vnode: обычный файл, каталог, специальный файл устройства, символическая связь, сокет
 
 
 
caddr_t v_data
 
Указатель на данные, относящиеся к реальной файловой системе
 
 
 
struct op
 
Операции vnode
 
 
Каждый vnode содержит число ссылок 
v_count
, которое увеличивается при открытии процессом файла и уменьшается при его закрытии. Когда число ссылок становится равным нулю, вызывается операция 
vn_inactive()
, которая сообщает реальной файловой системе, что на vnode никто больше не ссылается. После этого файловая система может освободить vnode (и, например, соответствующий ему inode) или поместить его в кэш для дальнейшего использования.
Поле 
v_vfsp
 указывает на файловую систему (структуру 
vfs
, о которой мы поговорим в следующем разделе), в которой расположен файл, адресованный данным vnode. Если vnode является точкой монтирования, то поле 
v_vfsmountednere
 указывает на подключенную файловую систему, "перекрывающую" данный vnode.
Поле 
v_data
 указывает на данные, относящиеся к конкретной реализации реальной файловой системы. Например, для дисковой файловой системы ufs, 
v_data
 указывает на запись в таблице in-core inode.
Набор операций над vnode указан полем 
v_op
. В терминах объектно-ориентированного программирования этот набор представляет собой виртуальные методы класса vnode. Он является своего рода шлюзом к реальной файловой системе, позволяя предоставить общий интерфейс виртуальной файловой системы и в то же время обеспечить специфические реализации функций работы с файлами, необходимые для различных типов файловых систем. Некоторые операции, большинство из которых уже знакомы читателю по системным вызовам, приведены в табл. 4.2.
Таблица 4.2. Операции с vnode виртуальной файловой системы
 
 
int (*vn_open)()
 
Открыть vnode. Если операция предусматривает создание клона (размножение), то в результате будет размещен новый vnode. Обычно операции такого типа характерны для специальных файлов устройств.
 
 
 
int (*vn_close)()
 
Закрыть vnode.
 
 
 
int (*vn_read)()
 
Чтение данных файла, адресованного vnode.
 
 
 
int (*vn_write)()
 
Запись в файл, адресованный vnode.
 
 
 
int (*vn_ioctl)()
 
Задание управляющей команды.
 
 
 
int (*vn_getaddr)()
 
Получить атрибуты vnode: тип vnode, права доступа, владелец-пользователь, владелец-группа, идентификатор файловой системы, номер inode, число связей, размер файла, оптимальный размер блока для операций ввода/вывода, время последнего доступа, время последней модификации, время последней модификации vnode, число занимаемых блоков.
 
 
 
int (*vn_setaddr)()
 
Установить атрибуты vnode. Могут быть изменены UID, GID, размер файла и времена доступа и модификации.
 
 
 
int (*vn_access)()
 
Проверить права доступа к файлу, адресованному vnode. При этом производится отображение между атрибутами доступа файлов UNIX и атрибутами реальной файловой системы (например, DOS).
 
 
 
int (*vn_lookup)()
 
Произвести трансляцию имени файла в соответствующий ему vnode.
 
 
 
int (*vn_create)()
 
Создать новый файл и соответствующий ему vnode.
 
 
 
int (*vn_remove)()
 
Удалить имя файла в указанном vnode каталоге.
 
 
 
int (*vn_link)()
 
Создать жесткую связь между именем файла и vnode.
 
 
 
int (*vn_mkdir)()
 
Создать новый каталог в указанном vnode каталоге.
 
 
 
int (*vn_rmdir)()
 
Удалить каталог.
 
 
 
int (*vn_readdir)()
 
Считать записи каталога, адресованного vnode.
 
 
 
int (*vn_symlink)()
 
Создать символическую связь между новым именем и именем файла, расположенном в указанном vnode каталоге.
 
 
 
int (*vn_readlink)()
 
Чтение файла — символической связи.
 
 
 
int (*vn_fsync)()
 
Синхронизировать содержимое файла — записать все кэшированные данные.
 
 
 
int (*vn_inactive)()
 
Разрешить удаление vnode, т.к. число ссылок на vnode из виртуальной файловой системы стало равным нулю.
 
 
Взаимосвязь между независимыми дескрипторами (vnode) и зависимыми от реализации метаданными файла показана на рис. 4.8.