fanotify(7)

ИМЯ
fanotify - отслеживание событий в файловой системе

ОПИСАНИЕ
The fanotify API provides notification and interception of filesystem events. Use cases include virus scanning and hierarchical storage management. In the original fanotify API, only a limited set of events was supported. In particular, there was no support for create, delete, and move events. The support for those events was added in Linux 5.1. (See inotify(7) for details of an API that did notify those events pre Linux 5.1.)

Дополнительные возможности по сравнению с программным интерфейсом inotify(7): способность отслеживать все объекты в смонтированной файловой системе, давать права на доступ и читать или изменять файлы перед тем как доступ получат другие приложения.

В программный интерфейс входят следующие системные вызовы: fanotify_init(2), fanotify_mark(2), read(2), write(2) и close(2).

  Вызовы fanotify_init(), fanotify_mark() и группы уведомлений
Системный вызов fanotify_init(2) создаёт и инициализирует группу уведомления fanotify и возвращает указывающий на неё файловый дескриптор.

An fanotify notification group is a kernel-internal object that holds a list of files, directories, filesystems, and mounts for which events shall be created.

For each entry in an fanotify notification group, two bit masks exist: the mark mask and the ignore mask. The mark mask defines file activities for which an event shall be created. The ignore mask defines activities for which no event shall be generated. Having these two types of masks permits a filesystem, mount, or directory to be marked for receiving events, while at the same time ignoring events for specific objects under a mount or directory.

The fanotify_mark(2) system call adds a file, directory, filesystem, or mount to a notification group and specifies which events shall be reported (or ignored), or removes or modifies such an entry.

A possible usage of the ignore mask is for a file cache. Events of interest for a file cache are modification of a file and closing of the same. Hence, the cached directory or mount is to be marked to receive these events. After receiving the first event informing that a file has been modified, the corresponding cache entry will be invalidated. No further modification events for this file are of interest until the file is closed. Hence, the modify event can be added to the ignore mask. Upon receiving the close event, the modify event can be removed from the ignore mask and the file cache entry can be updated.

Записи в группе уведомления fanotify ссылаются на файл и каталог по номеру иноды (inode), а на точку монтирования — через ID монтирования. При переименовании или перемещении файла или каталога внутри той же точки монтирования соответствующая запись остаётся. Если файл или каталог удаляется или перемещается в другую точку монтирования, или если файловая система или точка монтирования размонтируется, то соответствующая запись удаляется.

  Очередь событий
Для возникающих событий с объектами файловой системы, которые отслеживаются группой уведомления, система fanotify генерирует события и помещает их в очередь. После этого события можно прочитать (с помощью read(2) и подобных) из файлового дескриптора fanotify, возвращённого fanotify_init(2).

Two types of events are generated: notification events and permission events. Notification events are merely informative and require no action to be taken by the receiving application with one exception: if a valid file descriptor is provided within a generic event, the file descriptor must be closed. Permission events are requests to the receiving application to decide whether permission for a file access shall be granted. For these events, the recipient must write a response which decides whether access is granted or not.

Событие удаляется из очереди событий группы fanotify после прочтения. События доступа, которые были прочитаны, остаются во внутреннем списке группы fanotify до тех пор, пока решение о доступе не будет записано в файловый дескриптор fanotify, или файловый дескриптор fanotify не будет закрыт.

  Чтение событий fanotify
Вызов read(2) с файловым дескриптором, полученным от fanotify_init(2), блокирует выполнение (если не указан флаг FAN_NONBLOCK в вызове fanotify_init(2)) до тех пор, пока не произойдёт файловое событие или вызов не будет прерван сигналом (смотрите signal(7)).

After a successful read(2), the read buffer contains one or more of the following structures:

    struct fanotify_event_metadata {
        __u32 event_len;
        __u8 vers;
        __u8 reserved;
        __u16 metadata_len;
        __aligned_u64 mask;
        __s32 fd;
        __s32 pid;
    };

Information records are supplemental pieces of information that may be provided alongside the generic fanotify_event_metadata structure. The flags passed to fanotify_init(2) have influence over the type of information records that may be returned for an event. For example, if a notification group is initialized with FAN_REPORT_FID or FAN_REPORT_DIR_FID, then event listeners should also expect to receive a fanotify_event_info_fid structure alongside the fanotify_event_metadata structure, whereby file handles are used to identify filesystem objects rather than file descriptors. Information records may also be stacked, meaning that using the various FAN_REPORT_* flags in conjunction with one another is supported. In such cases, multiple information records can be returned for an event alongside the generic fanotify_event_metadata structure. For example, if a notification group is initialized with FAN_REPORT_TARGET_FID and FAN_REPORT_PIDFD, then an event listener should expect to receive up to two fanotify_event_info_fid information records and one fanotify_event_info_pidfd information record alongside the generic fanotify_event_metadata structure. Importantly, fanotify provides no guarantee around the ordering of information records when a notification group is initialized with a stacked based configuration. Each information record has a nested structure of type fanotify_event_info_header. It is imperative for event listeners to inspect the info_type field of this structure in order to determine the type of information record that had been received for a given event.

In cases where an fanotify group identifies filesystem objects by file handles, event listeners should also expect to receive one or more of the below information record objects alongside the generic fanotify_event_metadata structure within the read buffer:

    struct fanotify_event_info_fid {
        struct fanotify_event_info_header hdr;
        __kernel_fsid_t fsid;
        unsigned char file_handle[0];
    };

In cases where an fanotify group is initialized with FAN_REPORT_PIDFD, event listeners should expect to receive the below information record object alongside the generic fanotify_event_metadata structure within the read buffer:

    struct fanotify_event_info_pidfd {
            struct fanotify_event_info_header hdr;
            __s32 pidfd;
    };

In case of a FAN_FS_ERROR event, an additional information record describing the error that occurred is returned alongside the generic fanotify_event_metadata structure within the read buffer. This structure is defined as follows:

    struct fanotify_event_info_error {
        struct fanotify_event_info_header hdr;
        __s32 error;
        __u32 error_count;
    };

All information records contain a nested structure of type fanotify_event_info_header. This structure holds meta-information about the information record that may have been returned alongside the generic fanotify_event_metadata structure. This structure is defined as follows:

    struct fanotify_event_info_header {
    	__u8 info_type;
    	__u8 pad;
    	__u16 len;
    };

Для увеличения производительности рекомендуется использовать буфер большого размера (например, 4096 байт) для того, чтобы получить несколько событий за один вызов read(2).

Возвращаемое read(2) значение — количество байт помещённых в буфер, или -1 в случае ошибки (но смотрите ДЕФЕКТЫ).

Поля структуры fanotify_event_metadata:

event_len
    This is the length of the data for the current event and the offset to the next event in the buffer. Unless the group identifies filesystem objects by file handles, the value of event_len is always FAN_EVENT_METADATA_LEN. For a group that identifies filesystem objects by file handles, event_len also includes the variable length file identifier records.

vers
    Номер версии структуры. Он должен сравниваться с FANOTIFY_METADATA_VERSION для проверки того, что структуры, возвращаемые во время выполнения, соответствуют структурам, определённым во время компиляция. В случае несоответствия приложение должно прекратить попытки использовать файловый дескриптор fanotify.

reserved
    Не используется.

metadata_len
    Длина структуры. Это поле было добавлено для облегчения реализации необязательных заголовков разных типов событий. В текущей реализации такие необязательные заголовки отсутствуют.

mask
    Битовая маска, описывающая событие (смотрите далее).

fd  This is an open file descriptor for the object being accessed, or FAN_NOFD if a queue overflow occurred. With an fanotify group that identifies filesystem objects by file handles, applications should expect this value to be set to FAN_NOFD for each event that is received. The file descriptor can be used to access the contents of the monitored file or directory. The reading application is responsible for closing this file descriptor.

    Когда вызывается fanotify_init(2) вызывающий может указать (в аргументе event_f_flags) различные флаги состояния файла, которые будут установлены на открытом файловом дескрипторе, соответствующем этому файловому дескриптору. Также, на отрываемом файловом дескрипторе устанавливается (внутри ядра) флаг состояния файла FMODE_NONOTIFY. Этот флаг подавляет генерацию событий fanotify. Таким образом, когда получатель события fanotify обратится к отслеживаемому файлу или каталогу через этот файловый дескриптор, дополнительных событий создано не будет.

pid Если в fanotify_init(2) установлен флаг FAN_REPORT_TID, то это TID нити, из-за которой возникло событие. В противном случае это PID процесса, из-за которой возникло событие.

Программа, слушающая события fanotify, может сравнить этот PID с PID, возвращаемым getpid(2), для проверки, что событие не возникло из-за самого слушающего, а из-за доступа к файлу другого процесса.

В битовой маске mask указывают события, произошедшие с одиночным объектом файловой системы. В маске может быть установлено несколько бит, если было более одного события с отслеживаемым объектом файловой системы. В частности, возникшие друг за другом события с одним объектом файловой системы и произошедшие из-за одного процесса могут быть объединены в одно событие, за исключением того, что два события доступа никогда не объединяются в одном элементе очереди.

Биты маски mask:

FAN_ACCESS
    Доступ (на чтение) к файлу или каталогу (но смотрите ДЕФЕКТЫ).

FAN_OPEN
    Файл или каталог открыт.

FAN_OPEN_EXEC
    Файл открыт для выполнения. Смотрите ЗАМЕЧАНИЯ в fanotify_mark(2).

FAN_ATTRIB
    Метаданные файла или каталога изменены.

FAN_CREATE
    Создан дочерний файл или каталог в отслеживаемом родителе.

FAN_DELETE
    Удалён дочерний файл или каталог в отслеживаемом родителе.

FAN_DELETE_SELF
    Отслеживаемый файл или каталог был удалён.

FAN_FS_ERROR
    A filesystem error was detected.

FAN_RENAME
    A file or directory has been moved to or from a watched parent directory.

FAN_MOVED_FROM
    Дочерний файл или каталог был перемещён из отслеживаемого родительского каталога.

FAN_MOVED_TO
    Дочерний файл или каталог был помещён в отслеживаемый родительский каталог.

FAN_MOVE_SELF
    Отслеживаемый файл или каталог был перемещён.

FAN_MODIFY
    Файл изменён.

FAN_CLOSE_WRITE
    Файл, открытый на запись (O_WRONLY или O_RDWR), закрыт.

FAN_CLOSE_NOWRITE
    Файл или каталог, открытый только для чтения (O_RDONLY), закрыт.

FAN_Q_OVERFLOW
    The event queue exceeded the limit on number of events. This limit can be overridden by specifying the FAN_UNLIMITED_QUEUE flag when calling fanotify_init(2).

FAN_ACCESS_PERM
    Приложение хочет прочитать файл или каталог, например, с помощью read(2) или readdir(2). Читатель события должен написать ответ (описано далее) о разрешении доступа к объекту файловой системы.

FAN_OPEN_PERM
    Приложение хочет открыть файл или каталог. Читатель события должен написать ответ о разрешении открытия объекта файловой системы.

FAN_OPEN_EXEC_PERM
    Приложение хочет открыть файл для выполнения. Читатель должен написать ответ о разрешении открытия объекта файловой системы для выполнения. Смотрите ЗАМЕЧАНИЯ в fanotify_mark(2).

Для проверки любого события закрытия может использоваться следующая битовая маска:

FAN_CLOSE
    Файл закрыт. Это синоним:

        FAN_CLOSE_WRITE | FAN_CLOSE_NOWRITE

Для проверки любого события перемещения может использоваться следующая битовая маска:

FAN_MOVE
    Файл или каталог был перемещён. Это синоним для:

        FAN_MOVED_FROM | FAN_MOVED_TO

The following bits may appear in mask only in conjunction with other event type bits:

FAN_ONDIR
    The events described in the mask have occurred on a directory object. Reporting events on directories requires setting this flag in the mark mask. See fanotify_mark(2) for additional details. The FAN_ONDIR flag is reported in an event mask only if the fanotify group identifies filesystem objects by file handles.

Information records that are supplied alongside the generic fanotify_event_metadata structure will always contain a nested structure of type fanotify_event_info_header. The fields of the fanotify_event_info_header are as follows:

info_type
    A unique integer value representing the type of information record object received for an event. The value of this field can be set to one of the following: FAN_EVENT_INFO_TYPE_FID, FAN_EVENT_INFO_TYPE_DFID, FAN_EVENT_INFO_TYPE_DFID_NAME, or FAN_EVENT_INFO_TYPE_PIDFD. The value set for this field is dependent on the flags that have been supplied to fanotify_init(2). Refer to the field details of each information record object type below to understand the different cases in which the info_type values can be set.

pad This field is currently not used by any information record object type and therefore is set to zero.

len The value of len is set to the size of the information record object, including the fanotify_event_info_header. The total size of all additional information records is not expected to be larger than (event_len - metadata_len).

Поля структуры fanotify_event_info_fid:

hdr This is a structure of type fanotify_event_info_header. For example, when an fanotify file descriptor is created using FAN_REPORT_FID, a single information record is expected to be attached to the event with info_type field value of FAN_EVENT_INFO_TYPE_FID. When an fanotify file descriptor is created using the combination of FAN_REPORT_FID and FAN_REPORT_DIR_FID, there may be two information records attached to the event: one with info_type field value of FAN_EVENT_INFO_TYPE_DFID, identifying a parent directory object, and one with info_type field value of FAN_EVENT_INFO_TYPE_FID, identifying a child object. Note that for the directory entry modification events FAN_CREATE, FAN_DELETE, FAN_MOVE, and FAN_RENAME, an information record identifying the created/deleted/moved child object is reported only if an fanotify group was initialized with the flag FAN_REPORT_TARGET_FID.

fsid
    Уникальный идентификатор файловой системы, содержащей объект, связанный с событием. Это структура имеет тип __kernel_fsid_t и содержит те же значения что и f_fsid при вызове statfs(2).

file_handle
    This is a variable length structure of type struct file_handle. It is an opaque handle that corresponds to a specified object on a filesystem as returned by name_to_handle_at(2). It can be used to uniquely identify a file on a filesystem and can be passed as an argument to open_by_handle_at(2). If the value of info_type field is FAN_EVENT_INFO_TYPE_DFID_NAME, the file handle is followed by a null terminated string that identifies the created/deleted/moved directory entry name. For other events such as FAN_OPEN, FAN_ATTRIB, FAN_DELETE_SELF, and FAN_MOVE_SELF, if the value of info_type field is FAN_EVENT_INFO_TYPE_FID, the file_handle identifies the object correlated to the event. If the value of info_type field is FAN_EVENT_INFO_TYPE_DFID, the file_handle identifies the directory object correlated to the event or the parent directory of a non-directory object correlated to the event. If the value of info_type field is FAN_EVENT_INFO_TYPE_DFID_NAME, the file_handle identifies the same directory object that would be reported with FAN_EVENT_INFO_TYPE_DFID and the file handle is followed by a null terminated string that identifies the name of a directory entry in that directory, or '.' to identify the directory object itself.

Поля структуры fanotify_event_info_pidfd:

hdr This is a structure of type fanotify_event_info_header. When an fanotify group is initialized using FAN_REPORT_PIDFD, the info_type field value of the fanotify_event_info_header is set to FAN_EVENT_INFO_TYPE_PIDFD.

pidfd
    This is a process file descriptor that refers to the process responsible for generating the event. The returned process file descriptor is no different from one which could be obtained manually if pidfd_open(2) were to be called on fanotify_event_metadata.pid. In the instance that an error is encountered during pidfd creation, one of two possible error types represented by a negative integer value may be returned in this pidfd field. In cases where the process responsible for generating the event has terminated prior to the event listener being able to read events from the notification queue, FAN_NOPIDFD is returned. The pidfd creation for an event is only performed at the time the events are read from the notification queue. All other possible pidfd creation failures are represented by FAN_EPIDFD. Once the event listener has dealt with an event and the pidfd is no longer required, the pidfd should be closed via close(2).

Поля структуры fanotify_event_info_error:

hdr This is a structure of type fanotify_event_info_header. The info_type field is set to FAN_EVENT_INFO_TYPE_ERROR.

error
    Identifies the type of error that occurred.

error_count
    This is a counter of the number of errors suppressed since the last error was read.

Следующие макросы позволяют обходить буфер с метаданными событий fanotify, возвращаемый read(2) из файлового дескриптора fanotify:

FAN_EVENT_OK(meta, len)
    Этот макрос сверяет оставшуюся длину len буфера meta с длиной структуры метаданных и полем event_len из первой структуры метаданных в буфере.

FAN_EVENT_NEXT(meta, len)
    Этот макрос использует длину из поля event_len структуры метаданных, на которую указывает meta, для вычисления адреса следующей структуры метаданных, которая находится после meta. В поле len указано количество байт метаданных, оставшихся в буфере. Макрос возвращает указатель на следующую структуру метаданных после meta и уменьшает len на количество байт в структуре метаданных, которая была пропущена (т. е., вычитает meta->event_len из len).

Дополнительно есть:

FAN_EVENT_METADATA_LEN
    Этот макрос возвращает размер (в байтах) структуры fanotify_event_metadata. Это минимальный размер (и, в настоящее время, единственный) метаданных любого события.

  Отслеживание событий через файловый дескриптор fanotify
Когда возникает событие fanotify файловый дескриптор fanotify помечается как доступный для чтения при его передаче в epoll(7), poll(2) или select(2).

  Работа с событиями доступа
Для событий доступа приложение должно записать (write(2)) в файловый дескриптор fanotify следующую структуру:

    struct fanotify_response {
        __s32 fd;
        __u32 response;
    };

Поля этой структуры имеют следующее назначение:

fd  Файловый дескриптор из структуры fanotify_event_metadata.

response
    В этом поле указывает о разрешении доступа или запрещении. Данное значение должно быть равно FAN_ALLOW, чтобы разрешить операцию с файлом, или FAN_DENY для запрета.

If access is denied, the requesting application call will receive an EPERM error. Additionally, if the notification group has been created with the FAN_ENABLE_AUDIT flag, then the FAN_AUDIT flag can be set in the response field. In that case, the audit subsystem will log information about the access decision to the audit logs.

  Monitoring filesystems for errors
A single FAN_FS_ERROR event is stored per filesystem at once. Extra error messages are suppressed and accounted for in the error_count field of the existing FAN_FS_ERROR event record, but details about the errors are lost.

Errors reported by FAN_FS_ERROR are generic errno values, but not all kinds of error types are reported by all filesystems.

Errors not directly related to a file (i.e. super block corruption) are reported with an invalid file_handle. For these errors, the file_handle will have the field handle_type set to FILEID_INVALID, and the handle buffer size set to 0.

  Закрытие файлового дескриптора fanotify
Когда все файловые дескрипторы, указывающие на группу уведомления fanotify, закрыты, группа fanotify освобождается и её ресурсы становятся доступны ядру для повторного использования. После close(2) все оставшиеся непросмотренные события доступа будут разрешены.

  Интерфейс /proc
Файл /proc/[pid]/fdinfo/[fd] содержит информацию о метках fanotify для файлового дескриптора fd процесса pid Подробности смотрите в proc(5).

Since Linux 5.13, the following interfaces can be used to control the amount of kernel resources consumed by fanotify:

/proc/sys/fs/fanotify/max_queued_events
    The value in this file is used when an application calls fanotify_init(2) to set an upper limit on the number of events that can be queued to the corresponding fanotify group. Events in excess of this limit are dropped, but an FAN_Q_OVERFLOW event is always generated. Prior to Linux kernel 5.13, the hardcoded limit was 16384 events.

/proc/sys/fs/fanotify/max_user_group
    This specifies an upper limit on the number of fanotify groups that can be created per real user ID. Prior to Linux kernel 5.13, the hardcoded limit was 128 groups per user.

/proc/sys/fs/fanotify/max_user_marks
    This specifies an upper limit on the number of fanotify marks that can be created per real user ID. Prior to Linux kernel 5.13, the hardcoded limit was 8192 marks per group (not per user).

ОШИБКИ
Кроме обычных ошибок read(2) при чтении из файлового дескриптора fanotify могут возникать следующие ошибки:

EINVAL
    Буфер слишком мал для хранения события.

EMFILE
    Достигнуто максимальное попроцессное количество открытых файлов. Смотрите описание RLIMIT_NOFILE в getrlimit(2).

ENFILE
    Достигнут предел на общее количество открытых файлов в системе. Смотрите /proc/sys/fs/file-max в proc(5).

ETXTBSY
    Эта ошибка возвращается read(2), если при вызове fanotify_init(2) в аргументе event_f_flags был указан O_RDWR или O_WRONLY и произошло событие с отслеживаемым файлом, который в данный момент выполняется.

Кроме обычных ошибок write(2) при записи в файловый дескриптор fanotify могут возникать следующие ошибки:

EINVAL
    Свойство для проверки прав доступа fanotify не включено в настройках ядра или некорректное значение response в структуре ответа.

ENOENT
    Некорректный файловый дескриптор fd в структуре ответа. Это может происходить, когда ответ на право доступа уже был записан.

ВЕРСИИ
The fanotify API was introduced in Linux 2.6.36 and enabled in Linux 2.6.37. Fdinfo support was added in Linux 3.8.

СТАНДАРТЫ
Программный интерфейс fanotify есть только в Linux.

ЗАМЕЧАНИЯ
Программный интерфейс fanotify доступен только, если ядро собрано с включённым параметром настройки CONFIG_FANOTIFY. Также, работа с доступом в fanotify доступна только, если включён параметр настройки CONFIG_FANOTIFY_ACCESS_PERMISSIONS.

  Ограничения и подводные камни
Fanotify сообщает только о событиях, которые возникли при использовании пользовательскими программами программного интерфейса файловой системы. Поэтому события об обращении к файлам в сетевых файловых системах не отлавливаются.

Программный интерфейс fanotify не сообщает о доступе и изменениях, которые могут произойти из-за mmap(2), msync(2) и munmap(2).

События для каталогов создаются только, если сам каталог открывается, читается и закрывается. Добавление, удаление и изменение потомков отслеживаемого каталога не приводит к возникновению событий.

Fanotify monitoring of directories is not recursive: to monitor subdirectories under a directory, additional marks must be created. The FAN_CREATE event can be used for detecting when a subdirectory has been created under a marked directory. An additional mark must then be set on the newly created subdirectory. This approach is racy, because it can lose events that occurred inside the newly created subdirectory, before a mark is added on that subdirectory. Monitoring mounts offers the capability to monitor a whole directory tree in a race-free manner. Monitoring filesystems offers the capability to monitor changes made from any mount of a filesystem instance in a race-free manner.

Очередь событий может переполниться. В этом случае события теряются.

ДЕФЕКТЫ
До Linux 3.19, fallocate(2) не генерировал событий fanotify. Начиная с Linux 3.19, вызовы fallocate(2) генерируют событие FAN_MODIFY.

В Linux 3.17 существуют следующие дефекты:

•   В Linux объект файловой системы может быть доступен через несколько путей, например, часть файловой системы может быть перемонтирована mount(8) с использованием параметра --bind. Ожидающий слушатель получит уведомления об объекте файловой системы только из запрошенной точки монтирования. О событиях из других точек уведомлений не поступит.

•   При генерации события не делается проверка, что пользовательскому ID получающего процесса разрешено читать или писать в файл перед передачей файлового дескриптора на этот файл. Это представляет некоторый риск безопасности, когда у программ, выполняющихся непривилегированными пользователями, есть мандат CAP_SYS_ADMIN.

•   Если вызов read(2) получает несколько событий из очереди fanotify и возникает ошибка, будет возвращена полная длина событий, которые были успешно скопированы в буфер пользовательского пространства до ошибки. Возвращаемое значение не будет равно -1, и в errno не записывается код ошибки. То есть читающее приложение не может обнаружить ошибку.

ПРИМЕРЫ
Далее показано два примера программы, в которых продемонстрированоиспользование программного интерфейса fanotify.

  Программа-пример: fanotify_example.c
The first program is an example of fanotify being used with its event object information passed in the form of a file descriptor. The program marks the mount passed as a command-line argument and waits for events of type FAN_OPEN_PERM and FAN_CLOSE_WRITE. When a permission event occurs, a FAN_ALLOW response is given.

В сеансе оболочки далее показан пример запуска программы. В сеансе выполняется редактирование файла /home/user/temp/notes. Перед открытием файла возникает событие FAN_OPEN_PERM. После закрытия файла возникает событие FAN_CLOSE_WRITE. Выполнение программы заканчивается после нажатия пользователем клавиши ENTER.

    # ./fanotify_example /home
    Нажмите enter для завершения работы.
    Ожидание событий.
    FAN_OPEN_PERM: Файл /home/user/temp/notes
    FAN_CLOSE_WRITE: Файл /home/user/temp/notes

    Ожидание событий прекращено.

  Исходный код программы: fanotify_example.c
    #define _GNU_SOURCE     /* для получения определения O_LARGEFILE */
    #include <errno.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <limits.h>
    #include <poll.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/fanotify.h>
    #include <unistd.h>

    /* Read all available fanotify events from the file descriptor 'fd'. */

    static void
    handle_events(int fd)
    {
        const struct fanotify_event_metadata *metadata;
        struct fanotify_event_metadata buf[200];
        ssize_t len;
        char path[PATH_MAX];
        ssize_t path_len;
        char procfd_path[PATH_MAX];
        struct fanotify_response response;

        /* Проходим по всем событиям, которые можем прочитать
           из файлового дескриптора fanotify. */

        for (;;) {

            /* читаем несколько событий */

            len = read(fd, buf, sizeof(buf));
            if (len == -1 && errno != EAGAIN) {
                perror("read");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }

            /* Проверяем, достигнут ли конец доступных данных. */

            if (len <= 0)
                break;

            /* Выбираем первое событие в буфере. */

            metadata = buf;

            /* Проходим по всем событиям в буфере. */

            while (FAN_EVENT_OK(metadata, len)) {

                /* Проверяем, что структуры, использовавшиеся при сборке,
                   идентичны структурам при выполнении. */

                if (metadata->vers != FANOTIFY_METADATA_VERSION) {
                    fprintf(stderr,
                            "Версия метаданных fanotify не совпадает.\n");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                }

                /* metadata->fd содержит или FAN_NOFD, указывающее
                   на переполнение очереди, или файловый дескриптор
                   (неотрицательное целое). Здесь мы просто игнорируем
                   переполнение очереди. */

                if (metadata->fd >= 0) {

                    /* Обрабатываем событие на право открытия. */

                    if (metadata->mask & FAN_OPEN_PERM) {
                        printf("FAN_OPEN_PERM: ");

                        /* Разрешаем открыть файл. */

                        response.fd = metadata->fd;
                        response.response = FAN_ALLOW;
                        write(fd, &response, sizeof(response));
                    }

                    /* Обрабатываем событие закрытия записываемого файла. */

                    if (metadata->mask & FAN_CLOSE_WRITE)
                        printf("FAN_CLOSE_WRITE: ");

                    /* Получаем и выводим имя файла, к которому
                       отслеживается доступ. */

                    snprintf(procfd_path, sizeof(procfd_path),
                             "/proc/self/fd/%d", metadata->fd);
                    path_len = readlink(procfd_path, path,
                                        sizeof(path) - 1);
                    if (path_len == -1) {
                        perror("readlink");
                        exit(EXIT_FAILURE);
                    }

                    path[path_len] = '\0';
                    printf("File %s\n", path);

                    /* Закрываем файловый дескриптор из события. */

                    close(metadata->fd);
                }

                /* Переходим на следующее событие. */

                metadata = FAN_EVENT_NEXT(metadata, len);
            }
        }
    }

    int
    main(int argc, char *argv[])
    {
        char buf;
        int fd, poll_num;
        nfds_t nfds;
        struct pollfd fds[2];

        /* Проверяем заданную точку монтирования. */

        if (argc != 2) {
            fprintf(stderr, "Использование: %s ТОЧКА_МОНТИРОВАНИЯ\n",
                                            argv[0]);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("Нажмите enter для завершения работы.\n");

        /* Создаём файловый дескриптор для доступа к fanotify API. */

        fd = fanotify_init(FAN_CLOEXEC | FAN_CLASS_CONTENT | FAN_NONBLOCK,
                           O_RDONLY | O_LARGEFILE);
        if (fd == -1) {
            perror("fanotify_init");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        /* Помечаем точку монтирования для:
           - событий доступа перед открытием файлов
           - событий уведомления после закрытия файлового дескриптора
             для файла открытого для записи. */

        if (fanotify_mark(fd, FAN_MARK_ADD | FAN_MARK_MOUNT,
                          FAN_OPEN_PERM | FAN_CLOSE_WRITE, AT_FDCWD,
                          argv[1]) == -1) {
            perror("fanotify_mark");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        /* Подготовка к опросу. */

        nfds = 2;

        fds[0].fd = STDIN_FILENO;       /* Console input */
        fds[0].events = POLLIN;

        fds[1].fd = fd;                 /* Fanotify input */
        fds[1].events = POLLIN;

        /* Цикл ожидания входящих событий. */

        printf("Ожидание событий.\n");

        while (1) {
            poll_num = poll(fds, nfds, -1);
            if (poll_num == -1) {
                if (errno == EINTR)     /* прервано сигналом */
                    continue;           /* перезапуск poll() */

                perror("poll");         /* неожиданная ошибка */
                exit(EXIT_FAILURE);
            }

            if (poll_num > 0) {
                if (fds[0].revents & POLLIN) {

                    /* Доступен ввод с консоли: опустошаем stdin и выходим. */

                    while (read(STDIN_FILENO, &buf, 1) > 0 && buf != '\n')
                        continue;
                    break;
                }

                if (fds[1].revents & POLLIN) {

                    /* Доступны события fanotify. */

                    handle_events(fd);
                }
            }
        }

        printf("Ожидание событий прекращено.\n");
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

  Программа-пример: fanotify_fid.c
The second program is an example of fanotify being used with a group that identifies objects by file handles. The program marks the filesystem object that is passed as a command-line argument and waits until an event of type FAN_CREATE has occurred. The event mask indicates which type of filesystem object—either a file or a directory—was created. Once all events have been read from the buffer and processed accordingly, the program simply terminates.

В следующих сеансах показано два разных запуска программы с разными выполняемыми действиями над наблюдаемым объектом.

The first session shows a mark being placed on /home/user. This is followed by the creation of a regular file, /home/user/testfile.txt. This results in a FAN_CREATE event being generated and reported against the file's parent watched directory object and with the created file name. Program execution ends once all events captured within the buffer have been processed.

    # ./fanotify_fid /home/user
    Listening for events.
    FAN_CREATE (file created):
            Directory /home/user has been modified.
            Entry 'testfile.txt' is not a subdirectory.
    All events processed successfully. Program exiting.

    $ touch /home/user/testfile.txt              # в другом терминале

The second session shows a mark being placed on /home/user. This is followed by the creation of a directory, /home/user/testdir. This specific action results in a FAN_CREATE event being generated and is reported with the FAN_ONDIR flag set and with the created directory name.

    # ./fanotify_fid /home/user
    Listening for events.
    FAN_CREATE | FAN_ONDIR (subdirectory created):
            Directory /home/user has been modified.
            Entry 'testdir' is a subdirectory.
    All events processed successfully. Program exiting.

    $ mkdir -p /home/user/testdir          # в другом терминале

  Исходный код программы: fanotify_fid.c
    #define _GNU_SOURCE
    #include <errno.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <limits.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <sys/fanotify.h>
    #include <unistd.h>

    #define BUF_SIZE 256

    int
    main(int argc, char *argv[])
    {
        int fd, ret, event_fd, mount_fd;
        ssize_t len, path_len;
        char path[PATH_MAX];
        char procfd_path[PATH_MAX];
        char events_buf[BUF_SIZE];
        struct file_handle *file_handle;
        struct fanotify_event_metadata *metadata;
        struct fanotify_event_info_fid *fid;
        const char *file_name;
        struct stat sb;

        if (argc != 2) {
            fprintf(stderr, "Некорректное количество аргументов в командной строке.\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        mount_fd = open(argv[1], O_DIRECTORY | O_RDONLY);
        if (mount_fd == -1) {
            perror(argv[1]);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        /* Create an fanotify file descriptor with FAN_REPORT_DFID_NAME as
           a flag so that program can receive fid events with directory
           entry name. */

        fd = fanotify_init(FAN_CLASS_NOTIF | FAN_REPORT_DFID_NAME, 0);
        if (fd == -1) {
            perror("fanotify_init");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        /* ставим метку на объект файловой системы, заданный в argv[1]. */

        ret = fanotify_mark(fd, FAN_MARK_ADD | FAN_MARK_ONLYDIR,
                            FAN_CREATE | FAN_ONDIR,
                            AT_FDCWD, argv[1]);
        if (ret == -1) {
            perror("fanotify_mark");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("Ожидание событий.\n");

        /* Читаем события из очереди событий в буфер. */

        len = read(fd, events_buf, sizeof(events_buf));
        if (len == -1 && errno != EAGAIN) {
            perror("read");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        /* Обрабатываем все события в буфере. */

        for (metadata = (struct fanotify_event_metadata *) events_buf;
                FAN_EVENT_OK(metadata, len);
                metadata = FAN_EVENT_NEXT(metadata, len)) {
            fid = (struct fanotify_event_info_fid *) (metadata + 1);
            file_handle = (struct file_handle *) fid->handle;

            /* Проверим, что информация о событии правильного типа. */

            if (fid->hdr.info_type == FAN_EVENT_INFO_TYPE_FID ||
                fid->hdr.info_type == FAN_EVENT_INFO_TYPE_DFID) {
                file_name = NULL;
            } else if (fid->hdr.info_type == FAN_EVENT_INFO_TYPE_DFID_NAME) {
                file_name = file_handle->f_handle +
                            file_handle->handle_bytes;
            } else {
                fprintf(stderr, "Received unexpected event info type.\n");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }

            if (metadata->mask == FAN_CREATE)
                printf("FAN_CREATE (создан файл):\n");

            if (metadata->mask == (FAN_CREATE | FAN_ONDIR))
                printf("FAN_CREATE | FAN_ONDIR (создан подкаталог):\n");

    	/* metadata->fd is set to FAN_NOFD when the group identifies
    	   objects by file handles.  To obtain a file descriptor for
    	   the file object corresponding to an event you can use the
    	   struct file_handle that's provided within the
    	   fanotify_event_info_fid in conjunction with the
    	   open_by_handle_at(2) system call.  A check for ESTALE is
    	   done to accommodate for the situation where the file handle
    	   for the object was deleted prior to this system call. */

            event_fd = open_by_handle_at(mount_fd, file_handle, O_RDONLY);
            if (event_fd == -1) {
                if (errno == ESTALE) {
                    printf("Обработчик файл более недействителен. "
                            "Файл был удалён\n");
                    continue;
                } else {
                    perror("open_by_handle_at");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                }
            }

            snprintf(procfd_path, sizeof(procfd_path), "/proc/self/fd/%d",
                    event_fd);

            /* Получаем и выводим путь изменённой dentry. */

            path_len = readlink(procfd_path, path, sizeof(path) - 1);
            if (path_len == -1) {
                perror("readlink");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }

            path[path_len] = '\0';
            printf("\tDirectory '%s' has been modified.\n", path);

            if (file_name) {
                ret = fstatat(event_fd, file_name, &sb, 0);
                if (ret == -1) {
                    if (errno != ENOENT) {
                        perror("fstatat");
                        exit(EXIT_FAILURE);
                    }
                    printf("\tEntry '%s' does not exist.\n", file_name);
                } else if ((sb.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR) {
                    printf("\tEntry '%s' is a subdirectory.\n", file_name);
                } else {
                    printf("\tEntry '%s' is not a subdirectory.\n",
                            file_name);
                }
            }

            /* Закрываем связанный файловый дескриптор этого события. */

            close(event_fd);
        }

        printf("Все события успешно обработаны. Завершение программы.\n");
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

СМ. ТАКЖЕ
fanotify_init(2), fanotify_mark(2), inotify(7)

ПЕРЕВОД
Русский перевод этой страницы руководства был сделан Azamat Hackimov <azamat.hackimov@gmail.com>, Dmitry Bolkhovskikh <d20052005@yandex.ru>, Yuri Kozlov <yuray@komyakino.ru> и Иван Павлов <pavia00@gmail.com>

Этот перевод является бесплатной документацией; прочитайте Стандартную общественную лицензию GNU версии 3 (https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html) или более позднюю, чтобы узнать об условиях авторского права. Мы не несем НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ.

Если вы обнаружите ошибки в переводе этой страницы руководства, пожалуйста, отправьте электронное письмо на man-pages-ru-talks@lists.sourceforge.net.