linux - Linux 中的匿名 inode 是什么？

Question

我在谷歌上搜索了“匿名inode”，似乎它与epoll有关......但它实际上是什么？

score 21 · Accepted Answer

至少在某些情况下，匿名 inode 是没有附加目录条目的 inode。创建此类 inode 的最简单方法是：

int fd = open( "/tmp/file", O_CREAT | O_RDWR, 0666 );
unlink( "/tmp/file" );
// Note that the descriptor fd now points to an inode that has no filesystem entry; you
// can still write to it, fstat() it, etc. but you can't find it in the filesystem.

score 9 · Accepted Answer

open和O_TMPFILE

这将是匿名 inode 的一个很好的定义：它在给定目录中创建一个没有任何名称的 inode，它根本不会出现在ls.

然后，当您关闭描述符时，文件将被删除。

它是在 Linux 3.11 中添加的。

主程序

#define _GNU_SOURCE
#include <assert.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
    char buf[]  = { 'a', 'b', 'c', 'd' };
    char buf2[]  = { 'e', 'f', 'g', 'h' };
    int f, ret;
    size_t off;

    /* write */
    f = open(".", O_TMPFILE | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);
    ret = write(f, buf, sizeof(buf));

    /* Interactivelly check if anything changed on directory. It hasn't. */
    /*puts("hit enter to continue");*/
    /*getchar();*/

    /* read */
    lseek(f, 0, SEEK_SET);
    off = 0;
    while ((ret = read(f, buf2 + off, sizeof(buf) - off))) {
        off += ret;
    }
    close(f);
    assert(!memcmp(buf, buf2, sizeof(buf)));

    return EXIT_SUCCESS;
}

GitHub 上游.

编译并运行：

gcc -o main.out -std=c99 -Wall -Wextra -pedantic  main.c
./main.out

因此，这本质上是实现临时文件的最佳方式：如何在 C++ 中创建临时文本文件？因为它可以：

总是立即找到一个免费的名称，而无需我们遍历文件名（不需要名称！）
并自动删除

将其与更手动的目录方法进行比较，如下所示：如何在 C++ 中创建临时目录？

在 Ubuntu 17.04、Linux 4.10、glibc 2.24 中测试。

里面O_TMPFILE的样子/proc/PID/fd

我们可以通过以下方式快速检查它：

#define _GNU_SOURCE
#include <fcntl.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
    int f = open(".", O_TMPFILE | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);
    struct stat s;
    fstat(f, &s);
    printf("pid %jd\n", (intmax_t)getpid());
    printf("inode %jd\n", (intmax_t)s.st_ino);
    getchar();
}

然后是示例输出：

pid 15952     
inode 44698689

我们的确是：

ls -l /proc/15952/fd

其中包含：

3 -> '/home/ciro/test/#44698689 (deleted)'

它向我们展示了如何为给定进程查找临时文件并查看它们inode和 inode 父目录。

anon_inode_getfdLinux内核函数

如果您正在处理内核模块，这可能是一个定义。

你这样称呼它：

fd = anon_inode_getfd("random", &fops_anon, NULL, O_RDONLY | O_CLOEXEC);

并返回fd给用户，例如从ioctl.

现在用户有一个fd关联的任意file_operationsand inode，当它fd关闭时，一切都被释放。

此方法很有用，例如，如果您想拥有多个read系统调用，但又不想创建多个设备文件，这会进一步污染/dev：您只需创建额外ioctl的 s。

QEMU Buildroot 的最小可运行示例：

#include <asm/uaccess.h> /* copy_from_user, copy_to_user */
#include <linux/anon_inodes.h>
#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/errno.h> /* EFAULT */
#include <linux/fs.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/kernel.h> /* min */
#include <linux/module.h>
#include <linux/printk.h> /* printk */

#include "anonymous_inode.h"

MODULE_LICENSE("GPL");

static struct dentry *dir;

static ssize_t read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *off)
{
    char kbuf[1024];
    size_t ret;

    ret = snprintf(kbuf, sizeof(kbuf), "%llu", (unsigned long long)jiffies);
    if (copy_to_user(buf, kbuf, ret)) {
        ret = -EFAULT;
    }
    return ret;
}

static const struct file_operations fops_anon = {
    .read = read,
};

static long unlocked_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long argp)
{
    int fd;

    switch (cmd) {
        case LKMC_ANONYMOUS_INODE_GET_FD:
            fd = anon_inode_getfd(
                "random",
                &fops_anon,
                NULL,
                O_RDONLY | O_CLOEXEC
            );
            if (copy_to_user((void __user *)argp, &fd, sizeof(fd))) {
                return -EFAULT;
            }
        break;
        default:
            return -EINVAL;
        break;
    }
    return 0;
}

static const struct file_operations fops_ioctl = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .unlocked_ioctl = unlocked_ioctl
};

static int myinit(void)
{
    dir = debugfs_create_dir("lkmc_anonymous_inode", 0);
    debugfs_create_file("f", 0, dir, NULL, &fops_ioctl);
    return 0;
}

static void myexit(void)
{
    debugfs_remove_recursive(dir);
}

module_init(myinit)
module_exit(myexit)

anon_inode在 /proc/PID/fd

这些是管道和套接字，请参阅：https ://unix.stackexchange.com/questions/463548/what-is-anon-inode-in-the-output-of-ls-l

linux - Linux 中的匿名 inode 是什么？

2 回答 2

Related

Reference