Ext3文件读写流程概述
Ext3文件系统在进行读写操作的时候，首先需要open相应的文件，然后再进行读写操作。在open操作时，Linux kernel会创建一个file对象描述这个文件。File对象和文件的dentry和inode对象建立联系，并且将ext3的文件操作方法、映射处理方法（address space）注册到file对象中。
Ext3文件读写过程会涉及到VFS层的page cache，并且通常的读写操作都会使用到这层page cache，目的是提高磁盘的IO性能。在Linux中后台会运行writeback线程定时同步pagecache和设备之间的数据。Page cache的方式虽然能够提高IO性能，但是也对数据的安全性带来了潜在影响。
本文的目的是分析ext3文件系统读写流程中的关键函数，对于page cache原理以及writeback机制将在后继文章中做深入分析。
关键数据结构
File数据结构是Linux用来描述文件的关键数据结构，该对象在一个文件被进程打开的时候被创建。当一个文件被关闭的时候，file对象也会被立即销毁。file数据结构不会被作为元数据信息持久化保存至设备。该数据结构定义如下：
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; /* 文件路径，包含文件dentry目录项和vfsmount信息 */
#define f_dentry f_path.dentry
#define f_vfsmnt f_path.mnt
const struct file_operations *f_op; /* 文件操作函数集 */
/*
* Protects f_ep_links, f_flags, f_pos vs i_size in lseek SEEK_CUR.
* Must not be taken from IRQ context.
*/
spinlock_t f_lock;
#ifdef CONFIG_SMP
int f_sb_list_cpu;
#endif
atomic_long_t f_count;
unsigned int f_flags;
fmode_t f_mode; /* 文件操作模式 */
loff_t f_pos;
struct fown_struct f_owner;
const struct cred *f_cred;
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;
#ifdef CONFIG_EPOLL
/* Used by fs/eventpoll.c to link all the hooks to this file */
struct list_head f_ep_links;
struct list_head f_tfile_llink;
#endif /* #ifdef CONFIG_EPOLL */
struct address_space *f_mapping; /* address space映射信息，指向inode中的i_mapping */
#ifdef CONFIG_DEBUG_WRITECOUNT
unsigned long f_mnt_write_state;
#endif
};
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