inux学习之文件系统篇（二）

文件系统（二）

1.目录操作

mkdir

#include<sys/stat.h>

#include<sys/types.h>

int mkdir(const char *pathname,mode_t mode);

创建一个目录

rmdir

#include<unistd.h>

int rmdir(const char *pathname);

删除一个目录

opendir/fdopendir

#include<sys/types.h>

#include<dirent.h>

DIR *opendir(const char *name);

DIR *fdopendir(int fd);

打开一个目录

readdir

#include <dirent.h>

struct dirent *readdir(DIR *dirp);

struct dirent   
{   
　　long d_ino; /* inode number 索引节点号 */  
　　   
    off_t d_off; /* offset to this dirent 在目录文件中的偏移 */  
　　   
    unsigned short d_reclen; /* length of this d_name 文件名长 */  
　　   
    unsigned char d_type; /* the type of d_name 文件类型 */  
　　   
    char d_name [NAME_MAX+1]; /* file name (null-terminated) 文件名，最长255字符 */

readdir每次返回一条记录项，DIR* 指针指向下一条记录项。

rewinddir

#include<sys/types.h>

#include <dirent.h>

void rewinddir(DIR *dirp);

telldir/seekdir

#include<dirent.h>

long telldir(DIR *dirp);

#include <dirent.h>

void seekdir(DIR *dirp,long offset);

closedir

#include<sys/types.h>

#include <dirent.h>

int closedir(DIR *dirp);

练习：递归遍历目录（实现tree命令）

#include<stdio.h>  
#include <errno.h>  
#include<stdlib.h>  
#include<string.h>  
#include <dirent.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <unistd.h>  
  
#define MAX_PATH 512  
  void dirwalk(char *dir，void(*fcn)(char *))  
{  
    DIR *dfd;  
    char name[MAX_PATH];  
    struct dirent *dp;  

    if ((dfd = opendir(dir)) == NULL)  
    {  
        fprintf(stderr,"dir_walk: can't open %s
 %s", dir);  
        return;  
    }  
    while ((dp = readdir(dir)) != NULL)  
    {  
        if (strcmp(dp->d_name, ".") == 0||strcmp(dp->d_name,".."==0)  
            continue; /* 跳过当前目录和上一层目录以及隐藏文件*/  
        if (strlen(pathname) + strlen(dp->d_name) + 2 > sizeof(name))  
        {  
            fprintf(stderr,"dir_order: name %s %s too long
", dir, dp->d_name);  
        } 
        else  
        {  
            memset(name, 0, sizeof(name));  
            sprintf(name, "%s/%s", dir, dp->d_name);  
            (*fcn)(name);  
        }  
    }   
    closedir(dfd);  
  
}  
void fsize(char *name)  
{  
    struct stat stbuf;  
    if (stat(name, &stbuf) == -1)  
    {  
        fprintf(stderr,"fsize:can't access %s
", name);  
        return;  
    }  
    if ((stbuf.st_mode & S_IFMT) == S_IFDIR)  //与后留下文件类型，若==S_IFDIR表示是一个目录
    {  
        dirwalk(name,fsize);  
    }  
    printf("%s %8ld
", stbuf.st_size, name);  
}  
int main(int argc, char **argv)  
{  
    if (argc == 1)  /*default:current directory  /.app*/
    {  
        fsize(".");  
    } 
    else 
    while(--argc>0)
    {  
        fsize(*++argv);  
    }  
    return 0;  
}

2.VFS虚拟文件系统

　　Linux 中允许众多不同的文件系统共存，如 ext2, ext3, vfat 等。通过使用同一套文件 I/O 系统调用即可对 Linux 中的任意文件进行操作而无需考虑其所在的具体文件系统格式；更进一步，对文件的操作可以跨文件系统而执行。我们可以使用 cp 命令从 vfat 文件系统格式的硬盘拷贝数据到 ext3 文件系统格式的硬盘；而这样的操作涉及到两个不同的文件系统。“一切皆是文件”是 Unix/Linux 的基本哲学之一。不仅普通的文件，目录、字符设备、块设备、套接字等在 Unix/Linux 中都是以文件被对待；它们虽然类型不同，但是对其提供的却是同一套操作界面。

　　而虚拟文件系统正是实现上述两点 Linux 特性的关键所在。虚拟文件系统（Virtual File System, 简称 VFS），是 Linux 内核中的一个软件层，用于给用户空间的程序提供文件系统接口；同时，它也提供了内核中的一个抽象功能，允许不同的文件系统共存。系统中所有的文件系统不但依赖 VFS 共存，而且也依靠 VFS 协同工作。

VFS

VFS2

　　打开一个文件首先是打开文件描述符，每个对应创建一个file结构体，f_op指向一组函数open，close，read，write...（是驱动层的操作，和应用层的不是一回事），这组函数对应具体的硬件操作，f_dentry指向磁盘文件，对应一组文件系统驱动。文件系统驱动和驱动层等这些都属于内核，上图的众多结构体相关联组成虚拟文件系统VFS。两个进程打开同一个文件，后写的覆盖前写的。若两个描述符指向同一个结构体，追加型。

dup/dup2

#include<unistd.h>

int dup(int oldfd)

int dup2(int oldfd,int newfd);

dup和dup2都可用来复制现存的文件描述符，使两个文件描述符指向同一个file结构体。如果两个文件描述符指向同一个file结构体，file status flag和读写位置只保存一份在file结构体中，并且file结构体的引用计数会变为2。

示例：