linux内核inode结构

inode是linux内核的文件系统里边最重要的数据结构，可以说，一个inode就代表了一个文件，inode结构体保存了文件的大小，创建时间，文件的块大小等各种参数，一个文件可以有多个dentry，因为在linux里由于软连接，硬连接的存在，指向一个文件的路径可能有多个，但是一个文件的inode只能有一个，一般在文件系统里氛围inode区和数据区，而inode区的大小能占到10%左右。
inode数据结构定义在include/linux/fs.h，我们看一下他的定义。

struct inode {
	struct hlist_node	i_hash;
	struct list_head	i_list;
	struct list_head	i_sb_list;
	struct list_head	i_dentry;
	unsigned long		i_ino;
	atomic_t		i_count;
	unsigned int		i_nlink;
	uid_t			i_uid;
	gid_t			i_gid;
	dev_t			i_rdev;
	unsigned long		i_version;
	loff_t			i_size;
#ifdef __NEED_I_SIZE_ORDERED
	seqcount_t		i_size_seqcount;
#endif
	struct timespec		i_atime;
	struct timespec		i_mtime;
	struct timespec		i_ctime;
	unsigned int		i_blkbits;
	blkcnt_t		i_blocks;
	unsigned short          i_bytes;
	umode_t			i_mode;
	spinlock_t		i_lock;	/* i_blocks, i_bytes, maybe i_size */
	struct mutex		i_mutex;
	struct rw_semaphore	i_alloc_sem;
	const struct inode_operations	*i_op;
	const struct file_operations	*i_fop;	/* former ->i_op->default_file_ops */
	struct super_block	*i_sb;
	struct file_lock	*i_flock;
	struct address_space	*i_mapping;
	struct address_space	i_data;
#ifdef CONFIG_QUOTA
	struct dquot		*i_dquot[MAXQUOTAS];
#endif
	struct list_head	i_devices;
	union {
		struct pipe_inode_info	*i_pipe;
		struct block_device	*i_bdev;
		struct cdev		*i_cdev;
	};
	int			i_cindex;


	__u32			i_generation;


#ifdef CONFIG_DNOTIFY
	unsigned long		i_dnotify_mask; /* Directory notify events */
	struct dnotify_struct	*i_dnotify; /* for directory notifications */
#endif


#ifdef CONFIG_INOTIFY
	struct list_head	inotify_watches; /* watches on this inode */
	struct mutex		inotify_mutex;	/* protects the watches list */
#endif


	unsigned long		i_state;
	unsigned long		dirtied_when;	/* jiffies of first dirtying */


	unsigned int		i_flags;


	atomic_t		i_writecount;
#ifdef CONFIG_SECURITY
	void			*i_security;
#endif
	void			*i_private; /* fs or device private pointer */
};

这个结构体很庞大，毕竟记录了一个文件的很多信息，我们来逐个分析一下成员变量的作用。
struct hlist_node i_hash;
在文件系统里，所有的inode都在哈希链表上，加快寻找速度。
struct list_head i_list;
struct list_head i_sb_list;
struct list_head i_dentry;
这分别是标识inode在使用中状态的链表，在superblock上记录的链表，在目录上链接的链表，当新建一个inode的时候，会将i_list加在所有的已使用的inode链表上，然后再加到超级块上，最后连接到对应的目录链表上。
unsigned long i_ino;/* inode的唯一标号 */
atomic_t i_count; /* inode引用计数 */
unsigned int i_nlink;/* inode的硬连接数 */
uid_t i_uid;/* inode的对应文件的用户id */
gid_t i_gid;/* inode的对应文件的用户的组id */
dev_t i_rdev;/* 设备标识 */
unsigned long i_version;/* 版本号 */
loff_t i_size;   /* 文件大小 */
struct timespec i_atime;/* 最后修改时间 */
struct timespec i_mtime;/* 文件内容更改时间 */
struct timespec i_ctime;/* 文件change time */
unsigned int i_blkbits; /* inode块大小位数 */
blkcnt_t i_blocks;/* 块数 */
unsigned short          i_bytes;/* 已经使用的字节数 */
umode_t i_mode; /* 文件的打开模式 */
spinlock_t i_lock; /* 自旋锁 */
struct mutex i_mutex; /* 互斥量 */
struct rw_semaphore i_alloc_sem; /* 读写信号量 */
const struct inode_operations *i_op; /* inode的操作函数集合 */
const struct file_operations *i_fop; /* 文件操作函数 */
struct super_block *i_sb;   /* 超级块指针 */
struct file_lock *i_flock; /* 文件锁 */
struct list_head i_devices; /* 连接到设备链表上 */
__u32 i_generation; 
unsigned long i_state;    /* 文件状态位 */
unsigned long dirtied_when; /* 数据变脏时间 */


unsigned int i_flags; /* 状态位 */


atomic_t i_writecount; /* 写入计数 */
#ifdef CONFIG_SECURITY
void *i_security; /* 如果定义了这个宏，就会有一个专门用作安全作用的指针 */
#endif
void *i_private; /* 私有数据 */
};