UNIX文件系统的分析和比较深入认识

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UNIX文件系统的分析和比较深入认识

来源: 作者: 时间:2015-11-27 16:48 【

unix系统中的文件解析(附:find命令的简单实现)需要的朋友可以参考下
unix系统中的文件解析(附:find命令的简单实现)需要的朋友可以参考下
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
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