Unix文件系統：如何將文件名轉換爲磁盤扇區？

Question

一個非常基本的問題。當我嘗試打開文件描述符時，通過提供文件的全限定路徑，執行的步驟的確切順序是什麼。

我找

• 如何在Linux上工作
• 給出一個文件名 - 它是如何轉換爲索引節點和磁盤扇區
• 做Linux的文件系統（特別是EXT3和EXT4）維護某種文件名到inode映射？

Answer 1

另外的tmp's answer：

文件真的是inodes。

通常，給定文件在某個目錄中有一些指向其inode的條目。 Directories正在將名稱映射到inode，而目錄是一種文件。請參閱stat(2)瞭解inode包含的內容（可以通過應用程序代碼進行查詢），特別是針對各種文件類型（純文件，目錄，char或塊設備，fifo，符號鏈接...）。因此，目錄通常是一個字典（以各種文件系統特定的方式實現）將字符串映射到inode。因此，在目錄/bin/中，通常有一個條目將bash與用於bash shell（即/bin/bash）的ELF可執行文件的inode相關聯。使用readdir(3)（又稱爲getdents(2)）讀取目錄中的條目。

可能發生的情況是，某個給定的inode不能通過某個名稱更容易到達。特別是當一個進程是open(2) -ing一個文件，然後unlink(2) -ing它（同時保持打開的文件描述符）。這是製作臨時文件的首選方式。 （當沒有更多進程使用它們時，它們將由內核釋放）。

它也可能發生，給定的inode有幾個目錄條目指向它。 （即文件具有「多個名稱」）這發生在系統調用link(2)。 （符號鏈接文件是使用symlink(2)創建的）。

又見path_resolution(7)和unix file system & file system & ext2 & ext3 & ext4 & btrfs & comparison of file systems wikipages。另請閱讀舊的file system描述（一些細節是爛的，但總的想法在這裏，特別是VFS的作用）

Answer 2

當我們調用內核執行以下步驟 「打開（文件路徑）」：

1. 文件名轉換爲索引節點。
2. 爲inode分配一個新的文件表項，初始化各種東西（每個進程）。
3. 分配用戶文件描述符條目並存儲到文件表項（全局數據結構）中。
4. 將用戶文件描述符返回給調用者。

有關內部算法的完整信息，你可能需要參考的偉大偉大的經典書莫里斯Ĵ巴赫介紹這些概念和具體的方式實施「中的UNIX操作系統設計」。