使用 inotify 监控 Linux 文件系统事件（2）

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在简单应用程序中使用 inotify为演示 inotify 的使用，我将展示如何为文件系统事件构造一个监控任意目录（或单个文件）的示例程序。我将站在一个较高的层次上来展示 inotify 使文件系统监控变得多么容易。
Main 方法这个简单的示例向我们展示 inotify 在任意目录上设置监控是多么容易。稍后我们将看到主要的帮助器例程。您可以在本文的  一节获取这些例子中使用的示例代码。
清单 1. 在目录上设置监控

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/* This program will take as argument a directory name and monitor it,    printing event notifications to the console. */ int main (int argc, char **argv) {    /* This is the file descriptor for the inotify device */    int inotify_fd;    /* First we open the inotify dev entry */    inotify_fd = open_inotify_dev();    if (inotify_fd < 0)    {       return 0;    }    /* We will need a place to enqueue inotify events,       this is needed because if you do not read events       fast enough, you will miss them.    */    queue_t q;    q = queue_create (128);    /* Watch the directory passed in as argument       Read on for why you might want to alter this for       more efficient inotify use in your app.    */    watch_dir (inotify_fd, argv[1], ALL_MASK);    process_inotify_events (q, inotify_fd);    /* Finish up by destroying the queue, closing the fd,       and returning a proper code    */    queue_destroy (q);    close_inotify_dev (inotify_fd);    return 0; }

重要的帮助器方法以下是每个基于 inotify 的应用程序共同的最重要的帮助器例程：

• 为读取而打开 inotify 设备。
• 对从该设备读取的事件进行排队。
• 允许应用程序对事件通知进行有用处理的实际的每事件处理器。

我不会深入钻研事件排队的细节，因为我们能够使用一些策略来避免排队。提供的代码中就展示了一个这样的方法；更先进的多线程方法可以并且已经在其他地方实现。在那些实现中，读者线程简单地在 inotify 设备上执行 select()，然后将事件拷贝到一些线程共享的存储空间（或者一些像 Glib 的异步消息队列的东西），以后处理器线程会处理这里的事件。
清单 2. 打开 inotify 设备

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/* This simply opens the inotify node in dev (read only) */ int open_inotify_dev () {    int fd;    fd = open("/dev/inotify", O_RDONLY);    if (fd < 0)    {       perror ("open(\"/dev/inotify\", O_RDONLY) = ");    }    return fd; }

这对任何一个在 Linux 系统上进行过文件编程的人来说都应该是熟悉的。
清单 3. 实际的事件处理例程

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/* This method does the dirty work of determining what happened,    then allows us to act appropriately */ void handle_event (struct inotify_event *event) {    /* If the event was associated with a filename, we will store it here */    char * cur_event_filename = NULL;    /* This is the watch descriptor the event occurred on */    int cur_event_wd = event->wd;    if (event->len)    {       cur_event_filename = event->filename;    }    printf("FILENAME=%s\n", cur_event_filename);         printf("\n");    /* Perform event dependent handler routines */    /* The mask is the magic that tells us what file operation occurred */    switch (event->mask)    {       /* File was accessed */       case IN_ACCESS:          printf("ACCESS EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* File was modified */       case IN_MODIFY:          printf("MODIFY EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* File changed attributes */       case IN_ATTRIB:          printf("ATTRIB EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* File was closed */       case IN_CLOSE:          printf("CLOSE EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* File was opened */       case IN_OPEN:          printf("OPEN EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* File was moved from X */       case IN_MOVED_FROM:          printf("MOVE_FROM EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* File was moved to X */       case IN_MOVED_TO:          printf("MOVE_TO EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* Subdir was deleted */       case IN_DELETE_SUBDIR:          printf("DELETE_SUBDIR EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* File was deleted */       case IN_DELETE_FILE:          printf("DELETE_FILE EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* Subdir was created */       case IN_CREATE_SUBDIR:          printf("CREATE_SUBDIR EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* File was created */       case IN_CREATE_FILE:          printf("CREATE_FILE EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* Watched entry was deleted */       case IN_DELETE_SELF:          printf("DELETE_SELF EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* Backing FS was unmounted */       case IN_UNMOUNT:          printf("UNMOUNT EVENT OCCURRED: File \"%s\" on WD #%i\n",                  cur_event_filename, cur_event_wd);       break;       /* Too many FS events were received without reading them          some event notifications were potentially lost.  */       case IN_Q_OVERFLOW:          printf("Warning: AN OVERFLOW EVENT OCCURRED: \n");       break;       case IN_IGNORED:          printf("IGNORED EVENT OCCURRED: \n");       break;       /* Some unknown message received */       default:          printf ("UNKNOWN EVENT OCCURRED for file \"%s\" on WD #%i\n",               cur_event_filename, cur_event_wd);       break;    } }

在每一条 case 语句中，您可以随意执行任意已实现并且满足需要的方法。
至于性能监控，您可以确定哪些文件是最经常被读取的和它们打开的持续时间。这种监控非常方便，因为在某些情况下，如果文件在短时间内被应用程序重复地读取，它会将文件缓存在内存中而不用返回磁盘去读取，从而提高性能。
很容易举出一些执行有趣操作的特定于事件的处理器的例子。比如，如果您是在为底层文件系统实现一个元数据存储索引，您可能会寻找文件创建事件，不久还会在该文件上触发一个元数据挖掘操作。在安全环境中，如果文件被写入一个无人可以写入的目录，您会触发某些形式的系统警报。
请注意，inotify 支持许多非常细粒度的事件 —— 例如 CLOSE 与 CLOSE_WRITE。
本文中的代码所列举的许多事件，可能您并不希望在每次代码运行时都看到。实际上，只要可能，您可以并且应该只请求对您的应用程序有用的事件子集。出于测试目的，本文章提供的代码通过严格使用完整掩码（如可下载的示例代码[请参阅 ] 中 main 方法的第 51 行附近或者上面的  中的第 29 行所执行的）展示了许多事件。应用程序员通常想要有更多选择，而您则需要更特定的掩码来满足您的需要。这使您可以从上述的 handle_event() 方法中的 catch 语句删除不感兴趣的条目。