Inotify机制
Inotify机制
描述
Inotify API用于检测文件系统变化的机制。Inotify可用于检测单个文件，也可以检测整个目录。当检测的对象是一个目录的时候，目录本身和目录里的内容都会成为检测的对象。
此种机制的出现的目的是当内核空间发生某种事件之后，可以立即通知到用户空间。方便用户做出具体的操作。
Inotify API
- inotify_init(void)
用于创建一个inotify的实例，然后返回inotify事件队列的文件描述符。 同样内核也提供了inotify_init1(int flags)接口函数，当flag等于0的时候，该函数等价于inotify_init(void)函数。
- inotify_add_watch(int fd, const char* pathname, uint32_t mask)
该函数用于添加“watch list”，也就是检测列表。 可以是一个新的watch，也可以是一个已经存在的watch。其中fd就是inotify_init的返回值，pathname是要检测目录或者文件的路径，mask就是要检测的事件类型。该函数成功返回的是一个unique的watch描述符。
- inotify_rm_watch(int fd, int wd)
用于从watch list种移除检测的对象。
数据结构
内核使用struct inotify_event代表一个文件事件。当检测的文件对象发生变化时，使用read系统调用就会返回一个或者多个inotify_event的文件事件对象。
- struct inotify_event {
- int wd; /* Watch descriptor */
- uint32_t mask; /* Mask of events */
- uint32_t cookie; /* Unique cookie associating related
- events (for rename(2)) */
- uint32_t len; /* Size of name field */
- char name[]; /* Optional null-terminated name */
- };
.wd: 就是检测的对象的watch descriptor
.mask: 检测事件的mask
.cookie: 和rename事件相关。
.len: name字段的长度。
.name: 检测对象的name。
可以看到name字段的长度是0，也就是变长的。因为检测的对象的name不定，使用变长可以方便记录检测对象的name。
有关检测的事件类型分为好几种，如下：
- IN_ACCESS File was accessed (read) (*).
- IN_ATTRIB Metadata changed, e.g., permissions, timestamps, extended
- attributes, link count (since Linux 2.6.25), UID, GID, etc.(*).
- IN_CLOSE_WRITE File opened for writing was closed (*).
- IN_CLOSE_NOWRITE File not opened for writing was closed (*).
- IN_CREATE File/directory created in watched directory (*).
- IN_DELETE File/directory deleted from watched directory (*).
- IN_DELETE_SELF Watched file/directory was itself deleted.
- IN_MODIFY File was modified (*).
- IN_MOVE_SELF Watched file/directory was itself moved.
- IN_MOVED_FROM File moved out of watched directory (*).
- IN_MOVED_TO File moved into watched directory (*).
- IN_OPEN File was opened (*).
注释写的很清楚，不再一一解释了。
实例分析
- #include <sys/inotify.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <stdio.h>
- /*
- struct inotify_event {
- int wd; // Watch descriptor
- uint32_t mask; // Mask of events
- uint32_t cookie; // Unique cookie associating related events (for rename(2))
- uint32_t len; // Size of name field
- char name[]; // Optional null-terminated name
- };
- */
- int watch_inotify_events(int fd)
- {
- char event_buf[512];
- int ret;
- int event_pos = 0;
- int event_size = 0;
- struct inotify_event *event;
- /*读事件是否发生，没有发生就会阻塞*/
- ret = read(fd, event_buf, sizeof(event_buf));
- /*如果read的返回值，小于inotify_event大小出现错误*/
- if(ret < (int)sizeof(struct inotify_event))
- {
- printf(“counld not get event!\n”);
- return -1;
- }
- /*因为read的返回值存在一个或者多个inotify_event对象，需要一个一个取出来处理*/
- while( ret >= (int)sizeof(struct inotify_event) )
- {
- event = (struct inotify_event*)(event_buf + event_pos);
- if(event->len)
- {
- if(event->mask & IN_CREATE)
- {
- printf(“create file: %s\n”,event->name);
- }
- else
- {
- printf(“delete file: %s\n”,event->name);
- }
- }
- /*event_size就是一个事件的真正大小*/
- event_size = sizeof(struct inotify_event) + event->len;
- ret -= event_size;
- event_pos += event_size;
- }
- return 0;
- }
- int main(int argc, char** argv)
- {
- int InotifyFd;
- int ret;
- if (argc != 2)
- {
- printf(“Usage: %s <dir>\n”, argv[0]);
- return -1;
- }
- /*inotify初始化*/
- InotifyFd = inotify_init();
- if( InotifyFd == -1)
- {
- printf(“inotify_init error!\n”);
- return -1;
- }
- /*添加watch对象*/
- ret = inotify_add_watch(InotifyFd, argv[1], IN_CREATE | IN_DELETE);
- /*处理事件*/
- watch_inotify_events(InotifyFd);
- /*删除inotify的watch对象*/
- if ( inotify_rm_watch(InotifyFd, ret) == -1)
- {
- printf(“notify_rm_watch error!\n”);
- return -1;
- }
- /*关闭inotify描述符*/
- close(InotifyFd);
- return 0;
- }
- gcc inotify.c -o inotify
2. 在tmp目录下创建test目录
- mkdir /tmp/test
3. 检测/tmp/test目录，使用inotify机制
- ./inotify /tmp/test &
4. 在/tmp/test下创建1.txt文件
- test$ touch /tmp/test/1.txt
- create file: 1.txt
inotify 编辑
Inotify 是一个 Linux特性，它监控文件系统操作，比如读取、写入和创建。Inotify 反应灵敏，用法非常简单，并且比 cron 任务的繁忙轮询高效得多。学习如何将 inotify 集成到您的应用程序中，并发现一组可用来进一步自动化系统治理的命令行工具。
外文名 inotify 含 义 一个 Linux特性 用 途 监控文件系统操作 性 质 命令行工具
目录
1 产生背景
2 详细介绍
产生背景编辑
系统治理就像日常生活一样。就像刷牙和吃蔬菜一样，日常的维护能保持机器的良好状态。您必须定期清空废物，比如临时文件或无用的日志文件，以及花时间填写表单、回复电话、更新和监控进程等。幸好自动化 shell 脚本、使用 Nagios 等工具进行监控、通过常见的 cron 进行任务调度可以减轻这个负担。
但稀奇的是，这些工具没有一个具有响应性。当然，您可以安排一个频繁运行的 cron 任务来监控条件，但这样繁忙的轮询 — 消耗大量资源并且具有不确定性 — 并不是很理想。例如，假如您必须监控输入数据的几个 Transfer Protocol（FTP）收存箱，您可能要通过 find 命令扫描每个目标目录，列举新的内容。然而，尽管这个操作看起来并没有什么害处，但每个调用都产生一个新的 shell 和 find 命令，这需要许多系统调用来打开目录，然后扫描目录，等等。这会造成过于频繁的或大量的轮询任务（更糟糕的是，繁忙的轮询并不总是很好。想象一下一个文件系统浏览器，比如 Mac OS X 的 Finder，轮询更新时需要的大量资源及其复杂性）。
那么，管理员应该怎么办呢？令人兴奋的是，您可以再次求助于可以信赖的计算机。
详细介绍编辑
Inotify 是一个 Linux 内核特性，它监控文件系统，并且及时向专门的应用程序发出相关的事件警告，比如删除、读、写和卸载操作等。您还可以跟踪活动的源头和目标等细节。
使用 inotify 很简单：创建一个文件描述符，附加一个或多个监视器（一个监视器 是一个路径和一组事件），然后使用 read 方法从描述符获取事件。read 并不会用光整个周期，它在事件发生之前是被阻塞的。
更好的是，因为 inotify 通过传统的文件描述符工作，您可以利用传统的 select 系统调用来被动地监控监视器和许多其他输入源。两种方法 — 阻塞文件描述符和使用 select— 都避免了繁忙轮询。
现在，深入了解 inotify，写一些 C 代码，然后看看一组命令行工具，可以构建并使用它们将命令和脚本附加到文件系统事件。Inotify 不会在中途失去控制，但它可以运行 cat 和 wget，并且在必要时严格执行。
要使用 inotify，必须具备一台带有 2.6.13 或更新内核的 Linux 机器（以前的 Linux 内核版本使用更低级的文件监控器 dnotify）。如果不知道内核的版本，请转到 shell，输入 uname -a：
% uname -a
Linux ubuntu-desktop 2.6.24-19-generic #1 SMP … i686 GNU/Linux
如果列出的内核版本不低于 2.6.13，系统就支持 inotify。还可以检查机器的 /usr/include/sys/inotify.h 文件。如果它存在，表明内核支持 inotify。
注意：FreeBSD 和 Mac OS X 提供一个类似于 inotify 的 kqueue。在 FreeBSD 机器上输入 man 2 kqueue 获取更多信息。
本文基于 Ubuntu Desktop version 8.04.1（即 Hardy），它运行在 Mac OS X version 10.5 Leopard 的 Parallels Desktop version 3.0。