Linux虚拟文件系统–文件路径名的解析(3)–普通文件名

对于一个文件路径的分量，如果其不为’.’和’..’则属于普通文件名，普通文件名的解析由do_lookup()函数来处理

1. staticint do_lookup(struct nameidata *nd, struct qstr *name,
2. struct path *path)
3. {
4. struct vfsmount *mnt = nd->path.mnt;
5. struct dentry *dentry = __d_lookup(nd->path.dentry, name);//查找name对应的dentry
7. if (!dentry)//dentry不存在，跳转至need_lookup
8. goto need_lookup;
9. /*如果底层文件系统中定义了d_revalidate函数，则要判断目录项是否有效，以保证一致性，
10. 该函数是针对于网络文件系统存在的*/
11. if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_revalidate)
12. goto need_revalidate;
13. done:
14. path->mnt = mnt;
15. path->dentry = dentry;
16. /*这里由于path往下走了一层，因此要调用__follow_mount()判断dentry对应的目录下是否挂载了其他的文件系统，
17. 以保证对应的mnt是正确的*/
18. __follow_mount(path);
19. return 0;
21. need_lookup:
22. /*没有找到name对应的dentry,则要创建新的dentry并从磁盘中读取数据保存在dentry中*/
23. dentry = real_lookup(nd->path.dentry, name, nd);
24. if (IS_ERR(dentry))
25. goto fail;
26. goto done;
28. need_revalidate:
29. dentry = do_revalidate(dentry, nd);
30. if (!dentry)
31. goto need_lookup;
32. if (IS_ERR(dentry))
33. goto fail;
34. goto done;
36. fail:
37. return PTR_ERR(dentry);
38. }

可以想象，搜索一个文件(目录)时，首先肯定要在dentry缓存中查找，当缓存中查找不到对应的dentry时，才需要从磁盘中查找，并新建一个dentry，将磁盘中的数据保存到其中。找到了目标dentry后，就将相应的信息保存到path中，这里因为路径向下进了一层，因此要判断下层目录是否有新的文件系统挂载的问题，和上文讨论的类似，因此要通过__follow_mount()函数判断是否有文件系统挂载在该目录下，另外，对于网络文件系统，还要通过文件系统中定义的d_revalidate()函数来判断该dentry是否有效以保证一致性。

相关阅读： http://www.linuxidc.com/search.aspx?where=nkey&keyword=3305

先来看看在dentry缓存中查找的过程

struct dentry * __d_lookup(struct dentry * parent, struct qstr * name) 
{ 
    unsigned int len = name->len; 
    unsigned int hash = name->hash; 
    const unsigned char *str = name->name; 
    struct hlist_head *head = d_hash(parent,hash);//通过parent的地址和hash(hash是name的哈希值)进行定位 
    struct dentry *found = NULL; 
    struct hlist_node *node; 
    struct dentry *dentry; 
 
    rcu_read_lock(); 
     
    hlist_for_each_entry_rcu(dentry, node, head, d_hash) {//扫描head对应的碰撞溢出表 
        struct qstr *qstr; 
 
        if (dentry->d_name.hash != hash)//name的hash值不相符，则放弃该dentry 
            continue; 
        if (dentry->d_parent != parent)//父目录不一样，则放弃该dentry 
            continue; 
 
        spin_lock(&dentry->d_lock); 
 
        /*
        * Recheck the dentry after taking the lock – d_move may have
        * changed things.  Don’t bother checking the hash because we’re
        * about to compare the whole name anyway.
        */ 
        if (dentry->d_parent != parent) 
            goto next; 
 
        /* non-existing due to RCU? */ 
        if (d_unhashed(dentry)) 
            goto next; 
 
        /*
        * It is safe to compare names since d_move() cannot
        * change the qstr (protected by d_lock).
        */ 
        /*当确保了父目录和文件名的哈希值与目标dentry的一致性后，接下来就只用匹配文件名了*/ 
        qstr = &dentry->d_name;//取当前dentry的文件名 
        /*如果父目录文件系统定义了比较文件名的方法，则调用之*/ 
        if (parent->d_op && parent->d_op->d_compare) { 
            if (parent->d_op->d_compare(parent, qstr, name)) 
                goto next; 
        } else {//如果没定义 
            if (qstr->len != len)//先确定长度是否相等 
                goto next; 
            if (memcmp(qstr->name, str, len))//再比较内存 
                goto next; 
        } 
 
        atomic_inc(&dentry->d_count); 
        found = dentry; //这里表明找到了目标dentry 
        spin_unlock(&dentry->d_lock); 
        break; 
next: 
        spin_unlock(&dentry->d_lock); 
    } 
    rcu_read_unlock(); 
 
    return found; 
} 

d_hash()函数将父目录dentry的地址和所要查找的文件名的哈希值组合起来，重新构建一个哈希值，并根据其定位到

dentry_hashtable哈希表中，dentry_hashtable是dentry缓存的一部分，所有的dentry都会保存在dentry_hashtable中，这样一来，就得到了一个哈希表的溢出链表的表头，即代码中的head变量。下面的工作就是扫描这个链表，并从中查找真正的目标。

如果在dentry_hashtable中没能找到目标dentry，则通过real_lookup()函数从磁盘中查找

1. staticstruct dentry * real_lookup(struct dentry * parent, struct qstr * name, struct nameidata *nd)
2. {
3. struct dentry * result;
4. struct inode *dir = parent->d_inode;
6. mutex_lock(&dir->i_mutex);
7. /*
8. * First re-do the cached lookup just in case it was created
9. * while we waited for the directory semaphore..
10. *
11. * FIXME! This could use version numbering or similar to
12. * avoid unnecessary cache lookups.
13. *
14. * The “dcache_lock” is purely to protect the RCU list walker
15. * from concurrent renames at this point (we mustn’t get false
16. * negatives from the RCU list walk here, unlike the optimistic
17. * fast walk).
18. *
19. * so doing d_lookup() (with seqlock), instead of lockfree __d_lookup
20. */
21. //再从磁盘读取前再进行一次d_lookup尝试，因为之前等待互斥锁时有可能已经创建了相应的dentry
22. result = d_lookup(parent, name);
24. /*下面进行dentry的创建*/
25. if (!result) {
26. struct dentry *dentry;
28. /* Don’t create child dentry for a dead directory. */
29. result = ERR_PTR(-ENOENT);
30. if (IS_DEADDIR(dir))
31. goto out_unlock;
33. /*分配一个dentry并进行相应的初始化*/
34. dentry = d_alloc(parent, name);
35. result = ERR_PTR(-ENOMEM);
36. if (dentry) {
37. /*调用特定于文件系统的lookup函数从磁盘中读取数据并将dentry添入散列表*/
38. result = dir->i_op->lookup(dir, dentry, nd);
39. if (result)
40. dput(dentry);
41. else
42. result = dentry;
43. }
44. out_unlock:
45. mutex_unlock(&dir->i_mutex);
46. return result;
47. }
49. /*
50. * Uhhuh! Nasty case: the cache was re-populated while
51. * we waited on the semaphore. Need to revalidate.
52. */
53. mutex_unlock(&dir->i_mutex);
54. if (result->d_op && result->d_op->d_revalidate) {
55. result = do_revalidate(result, nd);
56. if (!result)
57. result = ERR_PTR(-ENOENT);
58. }
59. return result;
60. }