Linux相关知识点

      每个进程在PCB（Process Control Block）中都保存着一份文件描述符表，文件描述符就是这个表的索引，每个表项都有一个指向已打开文件的指针 ， 已打开的文件在内核中用 file 结构体表示，文件描述符表中的指针指向 file 结构体。 struct file 结构体定义在 include/linux/fs.h 中定义。文件结构体代表一个打开的文件，系统中的每个打开的文件在内核空间都有一个关联的   struct file 。

struct file   的最重要成员
1.mode_t f_mode;
        文件模式确定文件是可读的或者是可写的 ( 或者都是 ),   通过位   FMODE_READ   和 FMODE_WRITE.   你可能想在你的   open   或者   ioctl   函数中检查这个成员的读写许可 ,   但是不需要检查读写许可 ,   因为内核在调用你的方法之前检查 .   当文件还没有为那种存取而打开时读或写的企图被拒绝 ,   驱动甚至不知道这个情况 .
2.loff_t f_pos;
        当前读写位置 . loff_t   在所有平台都是   64   位 (   在   gcc   术语里是   long long ).   驱动可以读这个值 , 如果它需要知道文件中的当前位置 ,   但是正常地不应该改变它 ;   读和写应当使用它们作为最后参数而收到的指针来更新一个位置 ,   代替直接作用于   filp->f_pos.   这个规则的一个例外是在   llseek   方法中 ,   它的目的就是改变文件位置 .
3.unsigned int f_flags;
        这些是文件标志 ,   例如   O_RDONLY, O_NONBLOCK,   和   O_SYNC.   驱动应当检查 O_NONBLOCK   标志来看是否是请求非阻塞操作 ;   其他标志很少使用 .   特别地 ,   应当检查读 / 写许可 ,   使用   f_mode   而不是 f_flags.   所有的标志在头文件 <linux/fcntl.h>   中定义 .
4.struct file_operations *f_op;
        和文件关联的操作 .   内核安排指针作为它的 open   实现的一部分 ,   接着读取它当它需要分派任何的操作时 . filp->f_op   中的值从不由内核保存为后面的引用 ;   这意味着你可改变你的文件关联的文件操作 ,   在你返回调用者之后新方法会起作用 .   例如 ,   关联到主编号   1 (/dev/null, /dev/zero,   等等 ) 的   open   代码根据打开的次编号来替代   filp->f_op   中的操作 .   这个做法允许实现几种行为 ,   在同一个主编号下而不必在每个系统调用中引入开销 .   替换文件操作的能力是面向
对象编程的 " 方法重载 " 的内核对等体 .
5.void *private_data;
      open   系统调用设置这个指针为   NULL,   在为驱动调用   open   方法之前 .   你可自由使用这个成员或者忽略它 ;   你可以使用这个成员来指向分配的数据 ,   但是接着你必须记住在内核销毁文件结构之前 ,   在   release   方法中释放那个内存 . private_data   是一个有用的资源 ,   在系统调用间保留状态信息 ,   我们大部分例子模块都使用它 .
6.struct dentry *f_dentry;
关联到文件的目录入口( dentry ) 结构 .  设备驱动编写者正常地不需要关心  dentry  结构 ,  除了作为  filp->f_dentry->d_inode  存取  inode  结构 .

struct inode── 字符设备驱动相关的重要结构介绍

内核中用 inode 结构表示具体的文件，而用 file 结构表示打开的文件描述符。

inode 结构体

内核使用 inode 结构在内部表示文件。 inode 一般作为 file_operations 结构中函数的参数传递过来。例如， open() 函数将传递一个 inode 指针进来，表示目前打开的文件结点。需要注意的是， inode 的成员已经被系统赋予了合适的值，驱动程序只需要使用该结点中的信息，而不用更改。

inode 结构中包含大量的有关文件的信息

Linux链接概念
Linux链接分两种，一种被称为硬链接（Hard Link），另一种被称为符号链接（Symbolic Link）。默认情况下，ln命令产生硬链接。

【硬连接】
硬连接指通过索引节点来进行连接。在Linux的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配一个编号，称为索引节点号(Inode Index)。在Linux中，多个文件名指向同一索引节点是存在的。一般这种连接就是硬连接。硬连接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬连接到重要文件，以防止“误删”的功能。其原因如上所述，因为对应该目录的索引节点有一个以上的连接。只删除一个连接并不影响索引节点本身和其它的连接，只有当最后一个连接被删除后，文件的数据块及目录的连接才会被释放。也就是说，文件真正删除的条件是与之相关的所有硬连接文件均被删除。

硬链接文件有两个限制
1) 、不允许给目录创建硬链接；
2) 、只有在同一文件系统中的文件之间才能创建链接。
　　对硬链接文件进行读写和删除操作时候，结果和软链接相同。但如果我们删除硬链接文件的源文件，硬链接文件仍然存在，而且保留了愿有的内容。
    这时，系统就“忘记”了它曾经是硬链接文件。而把他当成一个普通文件。

【软连接】
另外一种连接称之为符号连接（Symbolic Link），也叫软连接。软链接文件有类似于Windows的快捷方式。它实际上是一个特殊的文件。在符号连接中，文件实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。

软链接与硬链接不同，若文件用户数据块中存放的内容是另一文件的路径名的指向，则该文件就是软连接。软链接就是一个普通文件，只是数据块内容有点特殊。软链接有着自己的 inode 号以及用户数据块（见 图 2.）。因此软链接的创建与使用没有类似硬链接的诸多限制：
软链接有自己的文件属性及权限等；
可对不存在的文件或目录创建软链接；
软链接可交叉文件系统；
软链接可对文件或目录创建；
创建软链接时，链接计数 i_nlink 不会增加；
删除软链接并不影响被指向的文件，但若被指向的原文件被删除，则相关软连接被称为死链接（即 dangling link，若被指向路径文件被重新创建，死链接可恢复为正常的软链接）。
[oracle@Linux]$ touch f1          #创建一个测试文件f1
[oracle@Linux]$ ln f1 f2          #创建f1的一个硬连接文件f2
[oracle@Linux]$ ln -s f1 f3       #创建f1的一个符号连接文件f3
[oracle@Linux]$ ls -li            # -i参数显示文件的inode节点信息
total 0
9797648 -rw-r--r--  2 oracle oinstall 0 Apr 21 08:11 f1
9797648 -rw-r--r--  2 oracle oinstall 0 Apr 21 08:11 f2
9797649 lrwxrwxrwx  1 oracle oinstall 2 Apr 21 08:11 f3 -> f1

从上面的结果中可以看出，硬连接文件f2与原文件f1的inode节点相同，均为9797648，然而符号连接文件的inode
1).删除符号连接f3,对f1,f2无影响；
2).删除硬连接f2，对f1,f3也无影响；
3).删除原文件f1，对硬连接f2没有影响，导致符号连接f3失效；
4).同时删除原文件f1,硬连接f2，整个文件会真正的被删除。

在for循环里面创建进程的规律：2    6    14    30......前一个的进程数加上2的n次方。

return 和 exit的区别：

    在Vfork下，子进程return的话会修改父进程的指令寄存器，因为他们公用地址空间，所以父进程又会从main函数开始重新执行。exit直接结束进程。

原文：http://10706198.blog.51cto.com/10696198/1760205