Linux inotify有哪些高級功能

Linux的inotify（輸入通知）是一個強大的內核子系統，它允許應用程序監控文件系統事件。以下是inotify的一些高級功能：

基本功能回顧

1. 文件創建、刪除、修改：監控文件的創建、刪除和修改事件。
2. 目錄遍歷：監控目錄中的子項變化。
3. 權限變更：監控文件或目錄的權限變更。

高級功能

1. 事件掩碼（Event Masks）

• 可以通過設置不同的事件掩碼來精確控制監控哪些事件。
• 常見的事件掩碼包括：
  • IN_CREATE：文件或目錄被創建。
  • IN_DELETE：文件或目錄被刪除。
  • IN_MODIFY：文件內容被修改。
  • IN_ATTRIB：文件屬性（如權限、所有者）被修改。
  • IN_CLOSE_WRITE：文件被關閉且之前被寫入。
  • IN_CLOSE_NOWRITE：文件被關閉且之前未被寫入。
  • IN_OPEN：文件被打開。
  • IN_MOVED_FROM 和 IN_MOVED_TO：文件或目錄被移動。

2. 遞歸監控

• 默認情況下，inotify只能監控指定目錄下的直接子項。
• 使用IN_IGNORED標志可以忽略某些事件，從而實現遞歸監控的效果。

3. 事件隊列

• inotify維護一個事件隊列，應用程序可以通過讀取這個隊列來獲取事件通知。
• 可以設置隊列的大小，以適應不同的應用場景。

4. 文件描述符（File Descriptors）

• 每個inotify實例都有一個唯一的文件描述符。
• 可以使用標準的文件操作函數（如read()、write()）來與inotify實例交互。

5. 跨進程通信

• inotify事件可以通過UNIX域套接字或其他IPC機制傳遞給其他進程。
• 這使得多個進程可以共享同一個監控實例，并協同工作。

6. 性能優化

• 使用epoll或kqueue等多路復用機制可以提高inotify的性能，特別是在高并發場景下。
• 合理設置事件掩碼和隊列大小，避免不必要的資源消耗。

7. 錯誤處理

• inotify提供了豐富的錯誤處理機制，包括事件丟失、隊列滿等情況的處理。
• 應用程序需要妥善處理這些錯誤，以確保監控的可靠性。

8. 擴展功能

• 一些第三方庫和工具擴展了inotify的功能，例如：
  • inotifywait 和 inotifywatch：命令行工具，方便監控文件系統事件。
  • inotify-tools：一組用于處理inotify事件的工具。
  • libinotify：C語言庫，提供更高級的API接口。

使用示例

以下是一個簡單的C語言示例，展示如何使用inotify監控一個目錄：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/inotify.h>
#include <unistd.h>

#define EVENT_SIZE  ( sizeof (struct inotify_event) )
#define BUF_LEN     ( 1024 * ( EVENT_SIZE + 16 ) )

int main(int argc, char **argv) {
    int length, i = 0;
    int fd;
    int wd;
    char buffer[BUF_LEN];

    fd = inotify_init();
    if (fd < 0) {
        perror("inotify_init");
        return 1;
    }

    wd = inotify_add_watch(fd, "/path/to/directory", IN_CREATE | IN_DELETE | IN_MODIFY);
    if (wd < 0) {
        perror("inotify_add_watch");
        return 1;
    }

    while (1) {
        length = read(fd, buffer, BUF_LEN);
        if (length < 0) {
            perror("read");
            return 1;
        }

        while (i < length) {
            struct inotify_event *event = (struct inotify_event *) &buffer[i];
            if (event->len) {
                if (event->mask & IN_CREATE) {
                    printf("File %s created.\n", event->name);
                } else if (event->mask & IN_DELETE) {
                    printf("File %s deleted.\n", event->name);
                } else if (event->mask & IN_MODIFY) {
                    printf("File %s modified.\n", event->name);
                }
            }
            i += EVENT_SIZE + event->len;
        }
        i = 0;
    }

    (void) inotify_rm_watch(fd, wd);
    (void) close(fd);

    return 0;
}

這個示例展示了如何初始化inotify實例、添加監控目錄以及讀取和處理事件通知。

通過合理利用這些高級功能，開發者可以構建出高效、可靠的文件系統監控系統。