打开文件的内核数据结构

内核使用3种数据结构表示打开文件。

1. 每个进程在进程表中都有一个记录项，记录项中包含一个打开的文件描述符表，可将其视为一个矢量，每个描述符占用一项。与每个文件描述符相关联的是

a. 文件描述符标志(close_on_exec)
b. 指向一个文件表项的指针

2. 内核未所有打开的文件维持一张文件表。每个文件表项中包含：

a. 文件状态标志（读，写，添加写入，同步和非阻塞等）
b. 当前文件偏移量
c. 指向该文件v节点表项的指针

3. 每个打开文件（或设备）都有一个v节点(v-node)结构。v节点包含了文件类型及对此文件进程各种操作函数的指针。对于大多数文件，v节点还包含了该文件的i节点(i-node，索引节点)，这些信息是在打开文件时从磁盘上读入内存的，所以，文件的所有信息都是随时可用的。例如，i节点包含了文件的所有者，文件长度，指向文件实际数据块在磁盘上所在位置的指针等。

Linux没有使用v节点，而是使用了通用的i节点结构，虽然两种实现有所不同，但在概念上，v节点与i节点是一样的。两者都执行文件系统特有的i节点结构。

图1. 打开文件的内核数据结构