UNIX文件系统的分析和比较深入认识

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
    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
    [/code]