Linux 文件打開的過程

fd=fopen()是一個系統調用，用於根據文件名打開一個文件，返回該文件的文件描述符，文件打開後進程即可以根據文件描述符fd進行其餘操做，好比讀，寫，關閉等操做。

各個操做系統打開文件的過程是相似的，本文以Unix爲例，介紹打開一個文件操做系統所作的工做，正式介紹這個過程以前先簡要介紹幾個概念。

PCB

PCB(process control block)進程控制塊，它是一個內核數據結構，至關於一個檔案，是操做系統感知進程存在的惟一標識。包括進程狀態，進程id，PC，寄存器，內存信息，文件打開信息等，以下圖所示

    

FCB

FCB(file control block)文件控制塊，是文件系統的一部分，在磁盤上通常會建立一個文件系統，文件系統中包含目錄信息，以及文件的FCB信息。FCB一半包含文件的讀寫模式，全部者，時間戳，數據塊指針等信息，unix的FCB稱爲inode，其結構以下圖所示

 

 

文件打開的過程:

首先,操做系統根據文件名a，在系統文件打開表中查找

第一種狀況：

若是文件a已經打開，則在進程文件打開表中爲文件a分配一個表項，而後將該表項的指針指向系統文件打開表中和文件a對應的一項;

而後再PCB中爲文件分配一個文件描述符fd，做爲進程文件打開表項的指針,文件打開完成。

第二種狀況：

若是文件a沒有打開，查看含有文件a信息的目錄項是否在內存中，若是不在，將目錄表裝入到內存中，做爲cache；

根據目錄表中文件a對應項找到FCB在磁盤中的位置；

將文件a的FCB裝入到內存中的Active inode中；

而後在系統文件打開表中爲文件a增長新的一個表項，將表項的指針指向Active Inode中文件a的FCB；

而後在進程的文件打開表中分配新的一項，將該表項的指針指向系統文件打開表中文件a對應的表項；

而後在PCB中，爲文件a分配一個文件描述符fd，做爲進程文件打開表項的指針,文件打開完成。