inode詳解inode資料結構inode與dentry的關系inode 的狀态轉移圖inode_ctxhash & grep

inode是glusterfs中重要的資料結構之一， glusterfs用它來表示檔案系統中的inode，但二者不是 等價的。

inode資料結構

先粗略看下inode資料結構定義，對它有個整體印象

typedef struct _inode inode_t;

struct _inode {
        inode_table_t       *table;         /* the table this inode belongs to */
        uuid_t               gfid;
        gf_lock_t            lock;
        uint64_t             nlookup;
        uint32_t             ref;           /* reference count on this inode */
        ia_type_t            ia_type;       /* what kind of file */
        struct list_head     fd_list;       /* list of open files on this inode */
        struct list_head     dentry_list;   /* list of directory entries for this inode*/
        struct list_head     hash;          /* hash table pointers */
        struct list_head     list;          /* active/lru/purge */

        struct _inode_ctx   *_ctx;    /* replacement for dict_t *(inode->ctx) */
};
      

其中 一個叫list的成員十分重要，将在後面提到，它以節點的形式插入active list或lru list或purge list中

成員hash, list都是一個節點，他們不存放任何資料，隻是用來表示各種連結清單關系 。

成員fd_list, dentry_list 是真正的連結清單

inode與dentry的關系

在inode.c檔案中，高頻詞除了inode外，還有dentry。它對應與檔案系統中目錄項。

dentry與inode是多對一的關系，很多dentry可以指向同一個inode。 dentry主要的資料是目錄項的名字。

typedef struct _dentry dentry_t;
struct _dentry {
        struct list_head   inode_list;   /* list of dentries of inode */
        struct list_head   hash;         /* hash table pointers */
        inode_t           *inode;        /* inode of this directory entry */
        char              *name;         /* name of the directory entry */
        inode_t           *parent;       /* directory of the entry */
};       

同上，inode_list，hash也隻是一個節點。

inode.c中，另一個資料結構是inode_table, 它相當于是一個總管，管理所有inode的狀态/lru/hash/記憶體配置設定/。定義請察看源檔案。

inode 的狀态轉移圖

                                ------ref-------> [active]

                              /                             / \

inode_create ---> [lru] <------unref-----     ---unref-retire------->[purge] ---->  destory                   

                              \                                                                              /

                                -------table-prune--(lru_size>lru_limit)--->--            

注：lru表示Least Recently Used最近最少使用算法, 網上一堆，這裡就不贅述了。

其中active,lru,purge代表inode的三個狀态， 在inode_table中定義有3個連結清單與之對應。

當inode->list在某個連結清單中時，就代表inode處于這種狀态。

list_move函數負責将連結清單節點在不同的連結清單中轉移。如

   list_move (&inode->list, &inode->table->active);

就表示将inode的狀态設為active。

inode_ctx

ctx(context) 存放inode的一些私有資料，它的定義很有意思：

struct _inode_ctx {
        union {
                uint64_t    key;
                xlator_t   *xl_key;
        };
        union {
                uint64_t    value1;
                void       *ptr1;
        };
        union {
                uint64_t    value2;
                void       *ptr2;
        };
};        

 它有3個union, union在C語言中并不常見，這麼高密度的出現在這裡，我猜測是為了記憶體對齊。這樣ctx結構體的大小不會随着作業系統是32位還是64位而變化，一定為3*64bit。

hash & grep

為了提高 inode和dentry的查找速度，作者都對他們做了hash：

inode使用gfid 作為hash key; dentry使用name 作為hash key。

hash表存放在inode_table中：  inode_hash[],  name_hash[]

hash查找函數為： inode_grep(...),  dentry_grep(...)