Linux C 使用 inotify 监控文件或目录变化 |
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Linux C 使用 inotify 监控文件或目录变化
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1 运行环境
操作系统：Ubuntu 18
2 inotify 简介
inotify 是一个 Linux 内核特性（监视文件系统事件），它用于监控文件系统，比如删除、读、写操作等，当发生对应事件时，则会触发 inotify。当监控目录时，与该目录自身以及该目录下面的文件都会被监控，其上有事件发生时都会通知给应用程序 inotify 监控机制为非递归，若想监控整个目录子树内的事件，则需对该树中的每个目录发起 inotify_add_watch() 调用 使用 inotify：创建一个文件描述符，附加一个或多个监视器（一个监视器 是一个路径和一组事件），然后使用 read() 方法从描述符获取事件信息。read() 并不会用光整个周期，它在事件发生之前是被阻塞的。 因为 inotify 通过传统的文件描述符工作，可使用 select()，poll()，epoll() 以及由信号驱动的 I/O 来监控 inotify 文件描述符 要使用 inotify，必须具备一台带有 2.6.13 或更新内核的 Linux 机器（以前的 Linux 内核版本使用更低级的文件监控器 dnotify）。如果您不知道内核的版本，请转到 shell，输入 uname -a 3 inotify API 3.1 inotify_init创建一个 inotify 实例并返回一个引用 inotify 实例的文件描述符 函数原型： #include int inotify_init(void);返回值： 成功：该函数的返回值为一个文件描述符，该文件描述符所指代的文件中将会保存所监控的 文件/目录 所发生的 事件集。 失败：返回 -1，并且将 errno 设置为对应错误。 使用及解释： int fd = inotify_init();fd 为所指的 inotify 实例的 监控列表，系统调用 inotify_add_watch() 可以向该 fd 追加 新的监控项。 3.2 inotify_add_watch针对 fd 所指的 inotify 实例的 监控列表 追加 新的监控项。 函数原型： #include int inotify_add_watch(int fd,const char *pathname,uint32_t mask);返回值： 成功：返回值为一个用于 唯一指代此 监控项 的描述符 失败：返回值 < 0 ，则代表添加该监控项失败，需要检测 pathname 是否有可读权限，是否存在，系统的监控队列是否已满等 参数： pathname 为想要创建的监控项所对应的文件，特别注意调用该接口必须要对该文件有读权限，该函数只对文件做一次检查，如果在监控时修改了所监控的文件读权限，则不会影响继续监控此文件 mask 为一位掩码，针对 pathname 定义了想要监控的事件，此函数的返回值为一个用于唯一指代此监控项的描述符（将在 4 inotify 事件 中介绍） 4 inotify 常用监控事件IN_ACCESS：文件 被访问时 触发事件，例如 read，execve IN_ATTRIB：文件属性 发生变化 触发事件。例如 权限 chmod，时间戳 setxattr，链接数 link 等 IN_CLOSE_WRITE：一个文件被打开 写入操作结束，文件被关闭时 触发事件 IN_CLOSE_NOWRITE：一个文件被打开 没有任何写操作，文件被关闭时 触发事件 IN_CREATE：在监控列表下 创建一个文件或目录 时 触发事件，例如 open O_CREAT，mkdir 等 IN_DELETE：在监控列表下 文件或目录 被删除时 触发事件 IN_DELETE_SELF：监控文件或目录 本身被删除时 触发事件，而且，如果一个文件或目录被移到其它地方，比如使用 mv 命令，也会触发该事件，因为 mv 命令本质上是拷贝一份当前文件，然后删除当前文件的操作。此时监控终止，并且将收到一个 IN_IGNORED 事件。 IN_MODIFY：文件 被修改时 触发事件，例如：有写操作（write）或者文件内容被清空（truncate）操作。不过需要注意的是，IN_MODIFY 可能会连续触发多次。 IN_MODIFY_SELF：所监控的文件或目录本身 发生移动时 触发事件 IN_MOVED_FROM：将文件或目录 移除 监控列表 触发事件 IN_MOVED_TO：将文件或目录 移入 监控列表 触发事件 IN_OPEN：文件被打开 触发事件 IN_ALL_EVENTS：监控所有事件 IN_MOVE：IN_MOVED_FROM | IN_MOVED_TO 事件的统称 5 存储 inotify 事件 结构体 struct inotify_event将 监控项 在 监控列表 中登记后，应用程序可以用 read() 从 inotify 的文件描述符 中读取事件以判定发生了那些事件。若读取之时还没有发生任何事件，则 read() 会阻塞，直至有事件产生。事件发生后，每次调用 read() 会返回一个缓存区，内含一个或多个如下类型的结构体： struct inotify_event { int wd; // 指向发生事件的监控项的文件描述符，该字段值由之前对 inotify_add_watch() 的调用返回。用于区分是哪个监控项触发了该事件 uint32_t mask; // inotify 事件的一位掩码 uint32_t cookie; // 唯一的关联 inotify 事件的值 uint32_t len; // 分配给 name 的字节数 char name[]; // 标识触发该事件的文件名 };注意： 如果是监控目录，此时目录下的文件触发事件，会输出对应的文件名。但是如果只监控文件，则无法根据 event->name 输出对应更改的文件名，原因参考 7.1 监控文件时，无法根据 event->name 输出对应更改的文件名 6 inotify 示例 6.1 代码 #include #include #include #include #include #include #define EVENT_NUM 12 const char *event_str[EVENT_NUM] = { "IN_ACCESS", "IN_MODIFY", "IN_ATTRIB", "IN_CLOSE_WRITE", "IN_CLOSE_NOWRITE", "IN_OPEN", "IN_MOVED_FROM", "IN_MOVED_TO", "IN_CREATE", "IN_DELETE", "IN_DELETE_SELF", "IN_MOVE_SELF" }; int inotifyTask(char *argv[]) { int errTimes = 0; int fd = -1; INIT_INOTIFY: fd = inotify_init(); if(fd < 0) { fprintf(stderr, "inotify_init failed\n"); printf("Error no.%d: %s\n", errno, strerror(errno)); goto INOTIFY_FAIL; } int wd1 = -1; int wd2 = -1; struct inotify_event *event; int length; int nread; char buf[BUFSIZ]; int i = 0; buf[sizeof(buf) - 1] = 0; INOTIFY_AGAIN: wd1 = inotify_add_watch(fd, argv[1], IN_ALL_EVENTS); if(wd1 < 0) { fprintf(stderr, "inotify_add_watch %s failed\n", argv[1]); printf("Error no.%d: %s\n", errno, strerror(errno)); if(errTimes < 3) { goto INOTIFY_AGAIN; } else { goto INOTIFY_FAIL; } } wd2 = inotify_add_watch(fd, argv[2], IN_ALL_EVENTS); if(wd2 < 0) { fprintf(stderr, "inotify_add_watch %s failed\n", argv[2]); printf("Error no.%d: %s\n", errno, strerror(errno)); if(errTimes < 3) { goto INOTIFY_AGAIN; } else { goto INOTIFY_FAIL; } } length = read(fd, buf, sizeof(buf) - 1); nread = 0; // inotify 事件发生时 while(length > 0) { printf("\n"); event = (struct inotify_event *)&buf[nread]; // 遍历所有事件 for(i = 0; i< EVENT_NUM; i++) { // 判断事件是否发生 if( (event->mask >> i) & 1 ) { // 该监控项为目录或目录下的文件时 if(event->len > 0) { fprintf(stdout, "%s --- %s\n", event->name, event_str[i]); } // 该监控项为文件时 else if(event->len == 0) { if(event->wd == wd1) { fprintf(stdout, "%s --- %s\n", argv[1], event_str[i]); } if(event->wd == wd2) { fprintf(stdout, "%s --- %s\n", argv[2], event_str[i]); } } } } nread = nread + sizeof(struct inotify_event) + event->len; length = length - sizeof(struct inotify_event) - event->len; } goto INOTIFY_AGAIN; close(fd); return 0; INOTIFY_FAIL: return -1; } int main(int argc, char *argv[]) { if(argc < 3) { fprintf(stderr, "Usage: %s path path\n", argv[0]); return -1; } if(inotifyTask(argv) == -1) { return -1; } return 0; } 6.2 编译编译命令： gcc inotify.c -o out 如下图所示：
此时会提示信息，需要输入两个路径用于监控，如下图所示：
监控 /etc/a，/etc/b 如下图所示：
监控 /etc，/tmp 如下图所示：
原因： 在 linux 手册中关于 inotify 的描述有对应解释。 如果是监控目录，此时目录下的文件触发事件，会输出对应的文件名。但是如果只监控文件，则无法输出对应更改的文件名。如下图所示：
原因： 这是由于 vim 的工作机制引起的，vim 会先将源文件复制为另一个文件，然后在另一文件基础上编辑(后缀名为 swp)，保存的时候再将这个文件覆盖源文件。此时原来的文件已经被后来的新文件代替，因此监视对象所监视的文件已经不存在了，所以自然不会产生任何事件。 解决方法： 重新使用 inotify_add_watch，将该文件加入监控队列。 8 参考资料1、linux 手册中关于 inotify 的描述 - https://man7.org/linux/man-pages/man7/inotify.7.html 2、Stack Overflow 中关于 inotify inotify_event event->name is empty Shay 的提问 - Will Chappell 的回答- https://stackoverflow.com/questions/7957132/inotify-inotify-event-event-name-is-empty 3、inotify 检测文件被修改 - https://www.169it.com/tech-qa-linux/article-13284431940448660571.html 4、如何在C中使用inotify - http://www.voidcn.com/article/p-ntlqecbe-bwk.html 5、c使用inotify监控linux路径下文件变化 - meccaendless（一江明澈的水）- https://blog.csdn.net/meccaendless/article/details/80238997 6、如何用c语言实现对目录或是文件进行文件的添加，修改，删除监控（inotify） - jenie - https://blog.csdn.net/jenie/article/details/106195668?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_title-3&spm=1001.2101.3001.4242 |
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