轉自：http://www.cnblogs.com/QJohnson/archive/2011/06/24/2089414.html
1、struct inode──字符設備驅動相關的重要結構介紹
內核中用inode結構表示具體的文件，而用file結構表示打開的文件描述符。Linux2.6.27內核中，inode結構體具體定義如下：
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; //該成員表示設備文件的inode結構，它包含了真正的設備編號。
u64 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; //該成員表示字符設備的內核的 內部結構。當inode指向一個字符設備文件時，該成員包含了指向struct cdev結構的指針，其中cdev結構是字符設備結構體。
};
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 */
};
2、struct file ──字符設備驅動相關重要結構
文件結構 代表一個打開的文件描述符，它不是專門給驅動程序使用的，系統中每一個打開的文件在內核中都有一個關聯的struct file。它由內核在open時創建，並傳遞給在文件上操作的任何函數，知道最后關閉。當文件的所有實例都關閉之后，內核釋放這個數據結構。
struct file {
/*
* fu_list becomes invalid after file_free is called and queued via
* fu_rcuhead for RCU freeing
*/
union {
struct list_head fu_list;
struct rcu_head fu_rcuhead;
} f_u;
struct path f_path;
#define f_dentry f_path.dentry //該成員是對應的 目錄結構 。
#define f_vfsmnt f_path.mnt
const struct file_operations *f_op; //該操作 是定義文件關聯的操作的。內核在執行open時對這個 指針賦值。
atomic_long_t f_count;
unsigned int f_flags; //該成員是文件標志。
mode_t f_mode;
loff_t f_pos;
struct fown_struct f_owner;
unsigned int f_uid, f_gid;
struct file_ra_state f_ra;
u64 f_version;
#ifdef CONFIG_SECURITY
void *f_security;
#endif
/* needed for tty driver, and maybe others */
void *private_data;//該成員是系統調用時保存狀態信息非常有用的資源。
#ifdef CONFIG_EPOLL
/* Used by fs/eventpoll.c to link all the hooks to this file */
struct list_head f_ep_links;
spinlock_t f_ep_lock;
#endif /* #ifdef CONFIG_EPOLL */
struct address_space *f_mapping;
#ifdef CONFIG_DEBUG_WRITECOUNT
unsigned long f_mnt_write_state;
#endif
};
file結構體和inode結構體
- struct file結構體定義在include/linux/fs.h中定義。文件結構體代表一個打開的文件，系統中的每個打開的文件在內核空間都有一個關聯的 struct file。它由內核在打開文件時創建，並傳遞給在文件上進行操作的任何函數。在文件的所有實例都關閉后，內核釋放這個數據結構。在內核創建和驅動源碼中，struct file的指針通常被命名為file或filp。如下所示：
struct file {
union {
struct list_head fu_list; 文件對象鏈表指針linux/include/linux/list.h
struct rcu_head fu_rcuhead; RCU(Read-Copy Update)是Linux 2.6內核中新的鎖機制
} f_u;
struct path f_path; 包含dentry和mnt兩個成員，用於確定文件路徑
#define f_dentry f_path.dentry f_path的成員之一，當前文件的dentry結構
#define f_vfsmnt f_path.mnt 表示當前文件所在文件系統的掛載根目錄
const struct file_operations *f_op; 與該文件相關聯的操作函數
atomic_t f_count; 文件的引用計數（有多少進程打開該文件）
unsigned int f_flags; 對應於open時指定的flag
mode_t f_mode; 讀寫模式：open的mod_t mode參數
off_t f_pos; 該文件在當前進程中的文件偏移量
struct fown_struct f_owner; 該結構的作用是通過信號進行I/O時間通知的數據。
unsigned int f_uid, f_gid; 文件所有者id，所有者組id
struct file_ra_state f_ra; 在linux/include/linux/fs.h中定義，文件預讀相關
unsigned long f_version;
#ifdef CONFIG_SECURITY
void *f_security;
#endif
/* needed for tty driver, and maybe others */
void *private_data;
#ifdef CONFIG_EPOLL
/* Used by fs/eventpoll.c to link all the hooks to this file */
struct list_head f_ep_links;
spinlock_t f_ep_lock;
#endif /* #ifdef CONFIG_EPOLL */
struct address_space *f_mapping;
};
- struct dentry
dentry 的中文名稱是目錄項，是Linux文件系統中某個索引節點(inode)的鏈接。這個索引節點可以是文件，也可以是目錄。inode（可理解為ext2 inode）對應於物理磁盤上的具體對象，dentry是一個內存實體，其中的d_inode成員指向對應的inode。也就是說，一個inode可以在運行的時候鏈接多個dentry，而d_count記錄了這個鏈接的數量。
struct dentry {
atomic_t d_count; 目錄項對象使用計數器,可以有未使用態,使用態和負狀態
unsigned int d_flags; 目錄項標志
struct inode * d_inode; 與文件名關聯的索引節點
struct dentry * d_parent; 父目錄的目錄項對象
struct list_head d_hash; 散列表表項的指針
struct list_head d_lru; 未使用鏈表的指針
struct list_head d_child; 父目錄中目錄項對象的鏈表的指針
struct list_head d_subdirs;對目錄而言，表示子目錄目錄項對象的鏈表
struct list_head d_alias; 相關索引節點（別名）的鏈表
int d_mounted; 對於安裝點而言，表示被安裝文件系統根項
struct qstr d_name; 文件名
unsigned long d_time; /* used by d_revalidate */
struct dentry_operations *d_op; 目錄項方法
struct super_block * d_sb; 文件的超級塊對象
vunsigned long d_vfs_flags;
void * d_fsdata;與文件系統相關的數據
unsigned char d_iname [DNAME_INLINE_LEN]; 存放短文件名
};
- 索引節點對象由inode結構體表示，定義文件在linux/fs.h中。
struct inode {
struct hlist_node i_hash; 哈希表
struct list_head i_list; 索引節點鏈表
struct list_head i_dentry; 目錄項鏈表
unsigned long i_ino; 節點號
atomic_t i_count; 引用記數
umode_t i_mode; 訪問權限控制
unsigned int i_nlink; 硬鏈接數
uid_t i_uid; 使用者id
gid_t i_gid; 使用者id組
kdev_t i_rdev; 實設備標識符
loff_t i_size; 以字節為單位的文件大小
struct timespec i_atime; 最后訪問時間
struct timespec i_mtime; 最后修改(modify)時間
struct timespec i_ctime; 最后改變(change)時間
unsigned int i_blkbits; 以位為單位的塊大小
unsigned long i_blksize; 以字節為單位的塊大小
unsigned long i_version; 版本號
unsigned long i_blocks; 文件的塊數
unsigned short i_bytes; 使用的字節數
spinlock_t i_lock; 自旋鎖
struct rw_semaphore i_alloc_sem; 索引節點信號量
struct inode_operations *i_op; 索引節點操作表
struct file_operations *i_fop; 默認的索引節點操作
struct super_block *i_sb; 相關的超級塊
struct file_lock *i_flock; 文件鎖鏈表
struct address_space *i_mapping; 相關的地址映射
struct address_space i_data; 設備地址映射
struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS];節點的磁盤限額
struct list_head i_devices; 塊設備鏈表
struct pipe_inode_info *i_pipe; 管道信息
struct block_device *i_bdev; 塊設備驅動
unsigned long i_dnotify_mask;目錄通知掩碼
struct dnotify_struct *i_dnotify; 目錄通知
unsigned long i_state; 狀態標志
unsigned long dirtied_when;首次修改時間
unsigned int i_flags; 文件系統標志
unsigned char i_sock; 套接字
atomic_t i_writecount; 寫者記數
void *i_security; 安全模塊
__u32 i_generation; 索引節點版本號
union{
void *generic_ip;文件特殊信息
} u;
};
inode 譯成中文就是索引節點。每個存儲設備或存儲設備的分區（存儲設備是硬盤、軟盤、U盤 ... ... ）被格式化為文件系統后，應該有兩部份，一部份是inode，另一部份是Block，Block是用來存儲數據用的。而inode呢，就是用來存儲這些數據的信息，這些信息包括文件大小、屬主、歸屬的用戶組、讀寫權限等。inode為每個文件進行信息索引，所以就有了inode的數值。操作系統根據指令，能通過inode值最快的找到相對應的文件。
做個比喻，比如一本書，存儲設備或分區就相當於這本書，Block相當於書中的每一頁，inode 就相當於這本書前面的目錄，一本書有很多的內容，如果想查找某部份的內容，我們可以先查目錄，通過目錄能最快的找到我們想要看的內容。
當我們用ls 查看某個目錄或文件時，如果加上-i 參數，就可以看到inode節點了；比如ls -li lsfile.sh ，最前面的數值就是inode信息.