在 Linux 中如何获取 inode 的代号？

Question

摘要：我想i_generation从用户空间获取 Linux（或至少 ext4）中文件的生成号 ( )。或者，“出生时间”（文件创建时间）。

我正在尝试编写一个双向文件同步程序（又名Unison），但没有中央数据库（简单，只需将数据存储在同步根中）并且通过保留文件移动（如果您想支持所有文件移动，则非常非常困难）例如，奇怪的情况，例如将文件移出随后删除的目录）。

拥有一种唯一标识文件的方法将使事情变得容易很多。我知道如何获取 inode 和设备号（通过stat），但由于 inode 可以重复使用（我自己也见过），我想使用更稳定的唯一标识。

我读过 NFS 使用“世代号”来唯一标识文件。在 NFS 中，( st_ino, i_generation) 组合用于在重新启动和服务器崩溃时唯一标识文件句柄（或至少防止重复使用同一文件句柄导致可能的数据损坏）。

不过我还没成功拿到号码。这个 ext4 文档似乎表明可以从 ext4 文件系统获取该数字，但我无法从用户空间获取它（我不会在内核空间中运行这个简单的程序）。看EXT4_IOC_GETVERSION。我在我的系统上找不到合适的头文件（LMDE、Debian 测试）。我可以找到两种选择：

1. 尝试使用内核中的那个 - 失败说不应该从用户空间使用它。
2. 尝试使用EXT2_IOC_GETVERSIONin <linux/ext2_fs.h>- 给出EBADF( errno9)。也许是因为我试图从 EXT4 文件系统获取 EXT2 信息？或者也许我做错了什么ioctl，这是我第一次尝试使用它。文件被正确打开，因为open在我的例子中调用返回 3 （这应该是有效的）。

代码：

#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/fcntl.h>
#include <linux/ext2_fs.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>

int main () {
    int fileno = open("generation.c", O_RDONLY);
    printf("fileno: %d\n", fileno);
    int generation = 0;
    if (ioctl(EXT2_IOC_GETVERSION, fileno, &generation)) {
        printf("errno: %d\n", errno);
    }
    printf("generation: %d\n", generation);
}

此代码在 Ubuntu 12.04 上给出错误 (errno=9)，在 LMDE（Debian 测试）上给出编译器错误（EXT2_IOC_GETVERSION未找到）。

另一种方法是获取文件的创建时间（crtime, 或btime/ 出生时间），但我在谷歌上搜索发现这似乎不可能从 Linux 中的用户空间获取（IIRC FreeBSD 有一个系统调用） 。我更喜欢，crtime因为crtime可能比一代号更便携（对于 Windows）。

我知道这将取决于系统。当找不到唯一的索引节点（或者根本没有索引节点，对于 USB 记忆棒上常见的 FAT 而言）时，我希望有一个后备方案。

inotify不是一个选择。它是一个在文件修改后同步文件的程序，就像 rsync 一样。与Dropbox不同的是，它会在后台监视文件更改。

如果无法获得这些数字，我也会接受它作为答案（当然有适当的文档）:)

Answer 1

我找到了解决方案。我交换了fileno和 调用ioctl（显然 C 在那里做了一些自动类型转换）。

工作代码如下所示：

#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/fcntl.h>
#include <linux/fs.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>

int main () {
    int fileno = open("generation.c", O_RDONLY);
    printf("fileno: %d\n", fileno);
    int generation = 0;
    if (ioctl(fileno, FS_IOC_GETVERSION, &generation)) {
        printf("errno: %d\n", errno);
    }
    printf("generation: %d\n", generation);
}

使用FS_IOC_GETVERSION使调用适用于 Linux 中最常见的文件系统。这不包括 vfat 和 ntfs（至少在内核源代码中看起来像，vfat 和 fusion 都没有列出），因为它们可能不支持代号。

coreutils 中的这个片段（压缩包中的 src/copy.c）让我思考：

/* Perform the O(1) btrfs clone operation, if possible.
   Upon success, return 0.  Otherwise, return -1 and set errno.  */
static inline int
clone_file (int dest_fd, int src_fd)
{
#ifdef __linux__
# undef BTRFS_IOCTL_MAGIC
# define BTRFS_IOCTL_MAGIC 0x94
# undef BTRFS_IOC_CLONE
# define BTRFS_IOC_CLONE _IOW (BTRFS_IOCTL_MAGIC, 9, int)
  return ioctl (dest_fd, BTRFS_IOC_CLONE, src_fd);
#else
  (void) dest_fd;
  (void) src_fd;
  errno = ENOTSUP;
  return -1;
#endif
}