Unix文件系統(tǒng)研究、二 目錄結(jié)構(gòu)

sdccf

關(guān)鍵詞：ScoUnix 文件系統(tǒng) 目錄結(jié)構(gòu)

    上文說了i節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，其中重要的一點(diǎn)就是i節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)不含文件名信息，那對(duì)于一個(gè)具體的文件來說，文件名稱是怎么跟其i節(jié)點(diǎn)掛接上的呢？
    答案就是目錄，文件名跟i節(jié)點(diǎn)掛接是通過目錄來實(shí)現(xiàn)的，廢話不說，先show下目錄文件的結(jié)構(gòu)。

具體參考:/usr/include/sys/dirent.h (scounix505)
struct dirent {
ino32_t d_ino;                  /* 文件i節(jié)點(diǎn)*/
off_t   d_off;                  /* 目錄文件開頭至此目錄進(jìn)入點(diǎn)的位移*/
unsigned short  d_reclen;       /* 文件名長(zhǎng)度*/
char    d_name[1];              /* 文件名，這里有點(diǎn)怪，注意是數(shù)字1，具體容后再述*/
};

目錄本身也是一個(gè)文件，其文件內(nèi)容就是上述這么一個(gè)結(jié)構(gòu)表，上面的結(jié)構(gòu)，有一點(diǎn)需要先解釋下，注意d_name定義是長(zhǎng)度1（注意是數(shù)字1，不是字母L）。
為什么是1呢？大家都知道字符串是\0結(jié)尾的，豈不是文件名任何時(shí)候都會(huì)溢出？
當(dāng)初unix設(shè)計(jì)者如此定義的原因我也沒找到，但是有一點(diǎn)是確定的，c語言是不檢查數(shù)組邊界的，d_name即使溢出也是沒問題，我想這就是d_reclen存在的理由吧，而且這樣有兩個(gè)好處：一是文件名長(zhǎng)度沒有限制；二是空間沒有浪費(fèi)（ps：以上有猜想成分，盼高手指正，在某些linux系統(tǒng)中，dirent定義是char d_name[NAMEMAXLEN+1]）。


上面的結(jié)構(gòu)還說明以下幾個(gè)問題：
1、目錄包含文件；
專業(yè)的說法，文件名是文件i節(jié)點(diǎn)的鏈接。所以一個(gè)文件可以有多個(gè)鏈接，即多個(gè)文件名指向同一個(gè)文件，專業(yè)術(shù)語是多重鏈接，這就是所謂的硬鏈接（這里引申出來一個(gè)符號(hào)鏈接與硬鏈接的區(qū)別，下次再說）。

2、目錄包含子目錄；
道理跟目錄包含文件一樣，目錄的i節(jié)點(diǎn)跟文件的i節(jié)點(diǎn)區(qū)別在于各自的i節(jié)點(diǎn)，i節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)第一個(gè)字段就描述了文件類型，這個(gè)在文一已經(jīng)說明。

3、目錄節(jié)點(diǎn)都含有.與..這兩個(gè)特殊文件，.代表自身，..代表上級(jí)目錄，可以對(duì)比i節(jié)點(diǎn)看出來。



另外附上一個(gè)小程序，可以驗(yàn)證以上說法：

#include
#include
#include
main()
{
DIR * dir;
struct dirent * ptr;
int i;
dir =opendir("/etc/rc.d");
while((ptr = readdir(dir))!=NULL)
{
  printf("[d_name:%12s] [d_ino:%8ld] [off_t:%4ld] [d_reclen:%4ld]\n",ptr->d_name,ptr->d_ino,ptr->d_off,ptr->d_reclen);
}
closedir(dir);
}

編譯方法：cc exam.c -o exam
執(zhí)行exam結(jié)果如下：
[d_name:           .] [d_ino:   30482] [off_t:  12] [d_reclen:  12]
[d_name:          ..] [d_ino:      23] [off_t:  24] [d_reclen:  16]
[d_name:      README] [d_ino:   30483] [off_t:  40] [d_reclen:  20]
[d_name:           0] [d_ino:   30484] [off_t:  52] [d_reclen:  12]
[d_name:           1] [d_ino:   30486] [off_t:  64] [d_reclen:  12]
[d_name:           2] [d_ino:   30488] [off_t:  76] [d_reclen:  12]
[d_name:           3] [d_ino:   30490] [off_t:  88] [d_reclen:  12]
[d_name:           4] [d_ino:   30492] [off_t: 100] [d_reclen:  12]
[d_name:           5] [d_ino:   30494] [off_t: 112] [d_reclen:  12]
[d_name:           7] [d_ino:   30496] [off_t: 124] [d_reclen:  12]
[d_name:           8] [d_ino:   30498] [off_t: 136] [d_reclen:  12]
[d_name:           9] [d_ino:   30500] [off_t: 148] [d_reclen:  12]
[d_name:           6] [d_ino:   34571] [off_t: 512] [d_reclen:  12]
對(duì)比執(zhí)行：l -ia(加i參數(shù)就顯示i節(jié)點(diǎn))，執(zhí)行結(jié)果如下：
total 42
30482 drwxrwxr-x  12 root     sys          512 Jun 27  2002 .
   23 drwxrwxr-x  26 bin      auth        7680 Jul  4 13:21 ..
26927 -rw-r--r--   1 bin      bin         1954 Jun 27  2002 README@
30484 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 0
30486 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 1
30488 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 2
30490 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 3
30492 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 4
30494 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 5
34571 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 6
30496 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 7
30498 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 8
30500 drwxr-xr-x   2 root     sys          512 Jun 27  2002 9


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