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從文件同步到日志監(jiān)控,再到配置文件的熱加載,這些功能都離不開對文件系統(tǒng)事件的實時捕捉和處理
而inotify正是Linux內(nèi)核提供的一個強(qiáng)大工具,它允許用戶空間程序?qū)崟r接收文件系統(tǒng)事件通知,從而在第一時間響應(yīng)文件或目錄的變化
本文將詳細(xì)介紹如何使用Linux C語言編程中的inotify機(jī)制,包括inotify的初始化、事件監(jiān)控、事件讀取和處理等關(guān)鍵步驟
一、inotify簡介 inotify是Linux內(nèi)核提供的一個文件系統(tǒng)監(jiān)控機(jī)制,它允許用戶空間程序訂閱文件系統(tǒng)事件,并在這些事件發(fā)生時接收通知
inotify機(jī)制的出現(xiàn),極大地簡化了文件系統(tǒng)監(jiān)控的實現(xiàn),使得開發(fā)者可以更加高效地編寫出響應(yīng)文件系統(tǒng)變化的程序
inotify不僅支持監(jiān)控文件或目錄的創(chuàng)建、刪除、修改等基本操作,還支持監(jiān)控文件屬性的變化、文件的打開和關(guān)閉等更多復(fù)雜事件
要使用inotify,首先需要確保你的Linux內(nèi)核版本在2.6.13或更高
因為inotify是在2.6.13版本的內(nèi)核中引入的,而更早的內(nèi)核版本則使用更低級的文件監(jiān)控器dnotify
你可以通過運(yùn)行`uname -a`命令來檢查你的內(nèi)核版本
二、inotify API詳解 inotify API提供了一系列函數(shù),用于初始化inotify實例、添加監(jiān)控項、讀取事件和處理事件
以下是inotify API的主要函數(shù)及其用法: 1.inotify_init `inotify_init`函數(shù)用于創(chuàng)建一個inotify實例,并返回一個文件描述符
這個文件描述符將在后續(xù)添加監(jiān)控項和讀取事件時使用
c int inotify_init(void); 成功時,該函數(shù)返回一個文件描述符;失敗時,返回-1,并設(shè)置errno以指示錯誤
2.inotify_add_watch `inotify_add_watch`函數(shù)用于向inotify實例添加一個監(jiān)控項
你需要指定要監(jiān)控的文件或目錄的路徑,以及你感興趣的事件類型(通過事件掩碼指定)
c int inotify_add_watch(int fd, const charpathname, uint32_t mask); 成功時,該函數(shù)返回一個唯一的監(jiān)控描述符(wd),用于標(biāo)識這個監(jiān)控項;失敗時,返回-1,并設(shè)置errno以指示錯誤
3.inotify_rm_watch `inotify_rm_watch`函數(shù)用于從inotify實例中刪除一個監(jiān)控項
你需要指定inotify實例的文件描述符和要刪除的監(jiān)控描述符
c int inotify_rm_watch(int fd, uint32_t wd); 成功時,該函數(shù)返回0;失敗時,返回-1,并設(shè)置errno以指示錯誤
4.讀取事件 inotify并沒有提供特定的接口來獲取被監(jiān)聽的文件或目錄的變動事件,而是通過通用的`read`函數(shù)來讀取
你需要指定inotify實例的文件描述符、存放事件的緩沖區(qū)和緩沖區(qū)的大小
c intread(int fd, voidbuf, size_t count); 成功時,`read`函數(shù)返回讀取的字節(jié)數(shù);失敗時,返回-1,并設(shè)置errno以指示錯誤
讀取到的事件會被封裝在`inotify_event`結(jié)構(gòu)體中
5.inotify_event結(jié)構(gòu)體 `inotify_event`結(jié)構(gòu)體用于表示inotify事件
它包含了事件的監(jiān)控描述符(wd)、事件掩碼(mask)、事件cookie(用于同步兩個事件)、事件名稱的長度(len)和事件名稱(name)
c struct inotify_event{ int wd; / Watch descriptor / uint32_t mask; / Watch mask / uint32_t cookie; - / Cookie to synchronize two events/ uint32_t len; - / Length (including nulls) of name/ char name【】;/ Name / }; 三、inotify常用監(jiān)控事件 inotify支持多種文件系統(tǒng)事件,通過指定不同的事件掩碼,你可以監(jiān)控到不同類型的文件系統(tǒng)變化
以下是一些常用的inotify監(jiān)控事件: - IN_ACCESS:文件被訪問時觸發(fā)事件,例如read、execve
- IN_ATTRIB:文件屬性發(fā)生變化時觸發(fā)事件,例如權(quán)限chmod、時間戳setxattr、鏈接數(shù)link等
- IN_CLOSE_WRITE:一個文件被打開進(jìn)行寫入操作后,文件被關(guān)閉時觸發(fā)事件
- IN_CLOSE_NOWRITE:一個文件被打開但沒有進(jìn)行任何寫操作,文件被關(guān)閉時觸發(fā)事件
- IN_CREATE:在監(jiān)控列表下創(chuàng)建一個文件或目錄時觸發(fā)事件,例如open(O_CREAT)、mkdir等
- IN_DELETE:在監(jiān)控列表下文件或目錄被刪除時觸發(fā)事件
- IN_DELETE_SELF:監(jiān)控文件或目錄本身被刪除時觸發(fā)事件
如果文件或目錄被移到其它地方(例如使用mv命令),也會觸發(fā)該事件,因為mv命令本質(zhì)上是拷貝一份當(dāng)前文件,然后刪除當(dāng)前文件的操作
- IN_MODIFY:文件被修改時觸發(fā)事件,例如有寫操作(write)或者文件內(nèi)容被清空(truncate)操作
需要注意的是,IN_MODIFY可能會連續(xù)觸發(fā)多次
- IN_MOVED_FROM:將文件或目錄從監(jiān)控列表移除時觸發(fā)事件
- IN_MOVED_TO:將文件或目錄移入監(jiān)控列表時觸發(fā)事件
IN_OPEN:文件被打開時觸發(fā)事件
IN_ALL_EVENTS:監(jiān)控所有事件
四、inotify使用示例
以下是一個使用inotify API來監(jiān)控一個目錄下文件變化的簡單示例代碼:
include