Linux readdir命令的源码分析

readdir 是一个 POSIX 标准库函数，用于读取目录中的条目。它的原型在 < dirent.h> 头文件中定义，如下所示：

#include <
    dirent.h>
    

DIR *opendir(const char *name);
    
struct dirent *readdir(DIR *dirp);
    
int closedir(DIR *dirp);
    

readdir 函数用于读取目录流 dirp 中的下一个目录条目。每次调用 readdir 都会返回一个指向 dirent 结构的指针，该结构包含有关目录条目的信息。当没有更多的目录条目时，readdir 返回 NULL。

以下是 readdir 函数的一个简单示例：

#include <
    stdio.h>
    
#include <
    stdlib.h>
    
#include <
    dirent.h>


int main(int argc, char *argv[]) {
    
    DIR *dir;
    
    struct dirent *entry;


    if (argc != 2) {
    
        fprintf(stderr, "Usage: %s <
    directory>
    \n", argv[0]);
    
        exit(EXIT_FAILURE);

    }
    

    dir = opendir(argv[1]);

    if (dir == NULL) {
    
        perror("opendir");
    
        exit(EXIT_FAILURE);

    }


    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
    
        printf("%s\n", entry->
    d_name);

    }
    

    closedir(dir);
    
    return 0;

}
    

要分析 readdir 的源码，我们需要查看它的实现。readdir 的实现因操作系统和文件系统的不同而异。在 Linux 系统中，readdir 的实现通常位于 fs/ 目录下的某个子目录中，例如 fs/ext4/（针对 ext4 文件系统）或 fs/xfs/（针对 XFS 文件系统）。

以下是一个简化的 readdir 实现示例，用于说明其工作原理：

#include <
    linux/fs.h>
    
#include <
    linux/dirent.h>
    
#include <
    linux/path.h>
    
#include <
    linux/string.h>


struct dirent *readdir(DIR *dirp) {
    
    struct file *file;
    
    struct inode *inode;
    
    struct dentry *dentry;
    
    struct list_head *pos;
    
    struct dirent *entry;
    

    // 获取目录文件的 inode
    inode = dirp->
    d_inode;
    

    // 查找下一个目录条目
    pos = dirp->
    d_subdirs.next;
    
    if (pos == &
    dirp->
d_subdirs) {
    
        return NULL;
 // 没有更多的目录条目
    }
    

    dentry = list_entry(pos, struct dentry, d_subdirs);
    
    file = dentry->
    d_inode->
    i_sb->
    s_op->
    open(inode, O_RDONLY);

    if (IS_ERR(file)) {
    
        return NULL;

    }
    

    // 读取目录条目
    entry = kmalloc(sizeof(struct dirent), GFP_KERNEL);

    if (!entry) {
    
        filp_close(file, NULL);
    
        return NULL;

    }
    

    // 填充 dirent 结构
    entry->
    d_ino = inode->
    i_ino;
    
    entry->
    d_off = dentry->
    d_offset;
    
    strncpy(entry->
    d_name, dentry->
    d_name.name, sizeof(entry->
    d_name) - 1);
    

    // 关闭文件并返回目录条目
    filp_close(file, NULL);
    
    return entry;

}
    

请注意，这只是一个简化的示例，实际的 readdir 实现会更复杂，需要处理各种边界情况和错误条件。要查看实际的 Linux 内核源码，请访问 Linux 内核官方网站 或使用 Git 克隆内核源码仓库。

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