关于linux2.6.31内核fsnotify思想

linux的2.6.11内核之后有了inotify，这个特性确实很不错，使得很多用户策略得以实现，但是这个特性的代码实现却不是那么好，说实话很乱，很难扩展，很多链表，抽象出的dev结构也不是那么符合逻辑，只不过是为了将各种杂乱的数据结合在一起的勉强罢了。近期由于换工作一直没有关注kernel方面的更新，今天在新工作敲定以后终于有时间看看kernel最新的进展了，发现2.6.31版本的内核中对notify进行了一番大的改动，将原来的inotify和dnotify这两个不想关的特性进行了抽象，将它们的共同的点抽象成了一个基础设施，这个基础设施就是fsnotify.

其实，fsnotify并没有什么难于理解的，它甚至比原来的inotify和dnotify更加简单了，这次的这个更新仅仅更新了机制而没有更新策略，也就是用户接口并没有任何的变化。如果说有人理解kernel中的device和device_driver体系以及input子系统的话，那么这个fsnotify就不难理解了，它其实是将文件系统变化通知这个特性进行了解耦合的架构，抽象出了fsnotify_event和fsnotify_group数据结构，event代表了事件，可以是打开，读写，删除等等，它在具体事件发生时懒惰创建，而group代表了接收事件的策略，用户每创建一个监控通知inode，就相当于创建了一个group，然后将文件系统中要被监控的文件加入到这个group的监控列表当中，一旦有事件发生，内核就遍历所有的group，在每个group中遍历该group感兴趣的inode，一旦发现就在第一个group被发现后创建event，然后依次全部交由这些group的fsnotify_ops中的handle_event来进行实际的通知，这个handle_event是一个回调函数，不同的通知系统可以实现不同的策略，在inotify中，它的实现就是创建一个事件的holder，然后将之将event加入到该group的一个链表中，注意，此时用户空间可能有进程睡眠在该inotify相关的文件上，体现为group的一个睡眠队列，待holder加入到链表之后，最后唤醒睡眠队列上的进程。

现在注意，一个event可以对应的添加到多个group的通知链表中，同时一个文件也可以被多个group所监控，每个group都可以携带两个链表，一个是notification_list，它是被用户空间监控的holder的集合，另一个是mark_entries，它是该group感兴趣的文件inode的集合，另外一个inode拥有一个i_fsnotify_mark_entries链表，它集合了所有监控它的group。就这几个链表构成了fsnotify的基础设施，原先的硬编码的inotify很死板，现在的fsnotify将很多实体之间的耦合解除，回调函数实现具体的策略，这样可以实现很多不同的通知方式。

我认为2.6.31的这个关于notify的改进是一件大事，因为它事实上将内核的机制做的更加大气，可读性强了，可扩展性也强了，在内核发展的很长一段时间内，一些新的特性被加入到内核mainline中，起初都是硬编码的方式，到了后面几乎都会用一种更优雅的方式重写，这些优雅的方式时刻体现着软件设计的方方面面，有很多OO的思想，在此可以肯定的说，OO理论在linux内核设计方面是多的的低调啊。