linux 2.6.32文件系统 fd与file*之间的关系

给定如下一定情况：

crash> files
PID:    TASK: ffff8817facd2100  CPU:   COMMAND: "slabtop"
ROOT: /    CWD: /
 FD       FILE            DENTRY           INODE       TYPE PATH
   ffff881810117680 ffff880c115a5cc0 ffff881811fa7a78 CHR  /dev/null
   ffff880af6bf2200 ffff88180c64e440 ffff88180dc02438 REG  /dev/shm/zxdfs/moni_sys.log
   ffff88180ef619c0 ffff881811a263c0 ffff880c0eabf118 CHR  /dev/console
   ffff880c9ddbba80 ffff8818014b1540 ffff88100a8117f8 REG  /proc/slabinfo---------------请注意，第二列就是对应的file*,第三列就是dentry，第四列就是对应的inode，用来验证

比如对于fd为3，如何快速获取对应的file* 信息？虽然这个命令输出的时候，第二列就是对应的file*,第三列就是dentry，第四列就是对应的inode，但是今天我们通过代码找到的file*是否正确。

对于fd来说，一般会根据 fget_light-->fcheck_files来获取file*，（注意，这里无关fget 还是 fget_light，因为最终都是调用fcheck_files）

结构就是当前进程task中的：

struct files_struct *files = current->files;

然后根据这个files_struct成员，找到fdt指针：

static inline struct file * fcheck_files(struct files_struct *files, unsigned int fd)
{
    struct file * file = NULL;
    struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);

    if (fd < fdt->max_fds)
        file = rcu_dereference(fdt->fd[fd]);
    return file;
}

fdt中的fd数组中，就是按照fd下标存放的file*指针，如下：

crash> task
PID:    TASK: ffff8817facd2100  CPU:   COMMAND: "slabtop"

crash> struct task_struct.files ffff8817facd2100
  files = 0xffff88130c8bec00
crash> struct fdtable.fd 0xffff88126d2f4900
  fd = 0xffff880c976ad000

crash> rd 0xffff880c976ad000
ffff880c976ad000:  ffff881810117680 ffff880af6bf2200   .v......."......
ffff880c976ad010:  ffff88180ef619c0 ffff880c9ddbba80   ................

所以对于fd为3来说，取到的file*指针就是ffff880c9ddbba80   ，（这个指针也和我们files命令打印的一致）我们来验证一下这个file*指针：

crash> struct file.f_path.dentry ffff880c9ddbba80
  f_path.dentry = 0xffff8818014b1540
crash> struct dentry.d_iname 0xffff8818014b1540
  d_iname = "slabinfo\000_offset\000ndler.py\000m\000\000\000\000"

d_iname就是对应的文件路径最后一段文件名，说明我们取的file*指针是对了，有了file* 指针，我们就可以将对应的vfs的其他结构全部串起来。

不过需要注意的是，操作这个fdt的时候，需要关注rcu锁，具体可以查看files.txt里面的说明，获取到的file*指针，如果

if (atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
*fput_needed = 1;

这个满足的话，是需要put的，否则file*指针不能用。也就是说，当file->f_count为0时，是不直接增加计数的，这个和pagecache中的lockless用法一样。

取到的file指针，用rcu保证有效性，然后这个get之后，用file->f_count来保证计数的有效性。

其实，crash中的files命令，除了能快速查看到对应的file*，dentry，inode等，带参数的files 命令还有更多的输出：

crash> files -d ffff8818014b1540
     DENTRY           INODE           SUPERBLK     TYPE PATH
ffff8818014b1540 ffff88100a8117f8 ffff880c1188cc00 REG  /.root_tmpfs/proc/slabinfo

具体可以hlep files 来验证。