UNIX文件系统的分析和比较深入认识【百科全说】

小生想从源码的角度解释一下Unix的文件系统。（前天因为不能发在首页所以重发，为什么有3天的限制呢，真是的哦）
首先一个文件在没有被打开的情况下，需要什么贮存在磁盘呢？
一般而言，需要的是：
1，一个目录项
2，一个磁盘Inode项
3，磁盘上的n块（n可为0)
目录项是一个结构，最重要的元素一个为名字，一个为指向inode结构的指针。另外目录的执行权是为了把文件名转换为Inode而存在的，具体的操作函数为namei。（大家可参阅具体的源码）
Inode项也是一个结构，v7实现如下

复制代码

代码如下:

struct dinode
{
unsigned short di_mode; /* mode and type of file */
short di_nlink; /* number of links to file */
short di_uid; /* owner's user id */
short di_gid; /* owner's group id */
off_t di_size; /* number of bytes in file */
char di_addr[40]; /* disk block addresses */
time_t di_atime; /* time last accessed */
time_t di_mtime; /* time last modified */
time_t di_ctime; /* time created */
};

元素所表示的内容相关的注释都已经说明了，不过小生还是介绍一下具体的内容
di_mode说明文件的权限和类型
di_nlink说明文件的链接数
di_uid文件的用户，di_gid文件的组
di_size逻辑上文件的大小（以字节计数）
di_addr文件所占用的磁盘块的地址
3个时间表示访问，修改和创建时间
磁盘块没什么好说的，具体实现可能512字节一块
当引用一个文件时（并非打开一个文件）可能需要的如下：
1，一个内存Inode项
内存inode项的v7实现可能如下：

复制代码

代码如下:

struct inode
{
Char i_flag;
char i_count; /* reference count */
dev_t i_dev; /* device where inode resides */
ino_t i_number; /* i number, 1-to-1 with device address */
unsigned short i_mode;
short i_nlink; /* directory entries */
short i_uid; /* owner */
short i_gid; /* group of owner */
off_t i_size; /* size of file */
union {
struct {
daddr_t i_addr[NADDR]; /* if normal file/directory */
daddr_t i_lastr; /* last logical block read (for read-ahead) */
};
struct {
daddr_t i_rdev; /* i_addr[0] */
struct group i_group; /* multiplexor group file */
};
} i_un;
};

基本的内容和磁盘的一样，多出了一些内容，最重要的是多出了i_count用以记录引用次数
当一个文件被打开时需要的内容如下：
1，用户u区中的u_ofile数组中的一项
2，文件表中的一项
u_ofile存放的是指向具体的file结构中的一项的指针，所谓的文件描述符就是u_ofile数组的下标
文件表v7的实现如下：

复制代码

代码如下:

struct file
{
char f_flag;
char f_count; /* reference count */
struct inode *f_inode; /* pointer to inode structure */
union {
off_t f_offset; /* read/write character pointer */
struct chan *f_chan; /* mpx channel pointer */
} f_un;
};

文件表最初似乎是为了共享偏移量（f_offset）而设计的，因为有注释就不多赘叙了，正如大家所知道的，用dup复制一个文件描述符和再次打开一个文件是不一样，具体的差别就是f_count的值。实际上大家可以自己思考一下所有的文件打开关闭，link和unlink等等文件操作（我想这是非常有益，不过大家不必真的去参阅源码，只要自己想想是怎么回事就行，unix源码水平极高，如果真的全部看懂需要很多时间）。
另外鉴于要不发布要不烂掉的原则，我将本人昨天晚上写的源码发布。
源码是find命令的简单实现，直接的参数是-name, -user, -group，具体用法如下
Find 目录（文件）列表可选的参数
源码的水平并不高，而且实现也不是很好，不过我想初学c的读者还是能得到一定的帮助的，
如果有高手觉得哪里需要修改的，请注明

复制代码

代码如下:

UNIX文件系统的分析和比较深入认识

相关推荐