前面說過，只要知道文件的索引節(jié)點(diǎn)號，就可以得到那個(gè)文件。但是我們在操作文件時(shí)，從沒聽說誰會拿著索引節(jié)點(diǎn)號來操作文件，我們只知道文件名而已。它們是如何"和諧"起來的呢？linux把目錄也看成一種文件，里面記錄著文件名與索引節(jié)點(diǎn)號的對應(yīng)關(guān)系。比如在ext3文件系統(tǒng)中，如果文件是一個(gè)目錄，那么它的內(nèi)容就是一系列ext3_dir_entry_2的結(jié)構(gòu)

struct ext3_dir_entry_2 {
__u32 inode; /* Inode number */
__u16 rec_len; /* Directory entry length */
__u8 name_len; /* Name length */
__u8 file_type;
char name[EXT3_NAME_LEN]; /* File name */
};

舉個(gè)例子，比如要打開/home/test/hello.c。首先，找到‘/’，讀入其內(nèi)容，找到名為"home"的文件的索引節(jié)點(diǎn)號，打開/home這個(gè) "文件"，讀入內(nèi)容，找到名為 "test" 的的文件的索引節(jié)點(diǎn)號，同理，再打開文件"/home/test"，找到找到名為"hello.c”的文件的索引節(jié)點(diǎn)號，最后就得到 /home/test/hello.c了。這就是path_walk()函數(shù)的原理。

其中，根據(jù)一個(gè)文件夾的inode，和一個(gè)文件名來獲取該文件的inode結(jié)構(gòu)的函數(shù)，就叫l(wèi)ookup，它是inode_operations里面的函數(shù)。
struct dentry * (*lookup) (struct inode *,struct dentry *, struct nameidata *);
lookup，顧名思義，就是查找，比如查查在test這個(gè)文件夾下，有沒有叫hello.c的文件，有的話，就從存儲介質(zhì)中讀取其inode結(jié)構(gòu)。并用dentry- >d_inode指向它。所以，我們只要知道了文件的路徑和名字，總可以從根目錄開始，一層一層的往下走，定位到某一個(gè)文件。 

superblock與vfsmount

接下來還要介紹兩個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，superblock和vfsmount。super_block結(jié)構(gòu)是從所有具體的文件系統(tǒng)所抽象出來的一個(gè)結(jié)構(gòu)，每一個(gè)文件系統(tǒng)實(shí)例都會有一對應(yīng)super_block結(jié)構(gòu)。比如每一個(gè)ext2的分區(qū)就有一個(gè)super_block結(jié)構(gòu)，它記錄了該文件系統(tǒng)實(shí)例(分區(qū))的某些描述性的信息，比如該文件系統(tǒng)實(shí)例的文件系統(tǒng)類型，有多大，磁盤上每一塊的大小, 還有就是super_operations。它與inode，dentry一樣，只是某些內(nèi)容在內(nèi)存中的映像。就ext2文件系統(tǒng)而言，設(shè)備上的超級塊為 ext2_super_block。由于sysfs是虛擬的文件系統(tǒng)，獨(dú)一無二, 并且只能被mount一次，sysfs的super_block結(jié)構(gòu)是sysfs_sb。sysfs_sb也是動態(tài)的從內(nèi)存中生成的。

還有要提一下super_operations，它也算是VFS的一個(gè)接口。實(shí)現(xiàn)一個(gè)文件系統(tǒng)file_operations, dentry_operations, inode_operations, super_operations這四個(gè)結(jié)構(gòu)都要實(shí)現(xiàn)。

把一個(gè)設(shè)備安裝到一個(gè)目錄節(jié)點(diǎn)時(shí)要用一個(gè)vfsmount的作為連接件。vfsmount結(jié)構(gòu)定義如下：

struct vfsmount {
              struct list_head mnt_hash;
              struct vfsmount *mnt_parent; /* fs we are mounted on */
              struct dentry *mnt_mountpoint; /* dentry of mountpoint */
              struct dentry *mnt_root; /* root of the mounted tree */
              struct super_block *mnt_sb; /* pointer to superblock */
              ..........
}

對 于某個(gè)文件系統(tǒng)實(shí)例，內(nèi)存中super_block和vfsmount都是唯一的。比如，我們將某個(gè)掛載硬盤分區(qū)mount -t vfat /dev/hda2 /mnt/d。實(shí)際上就是新建一個(gè)vfsmount結(jié)構(gòu)作為連接件，vfsmount->mnt_sb = /dev/hda2的超級塊結(jié)構(gòu)；vfsmount->mntroot = /dev/hda2的"根"目錄的dentry；vfsmount->mnt_mountpoint = /mnt/d的dentry； vfsmount->mnt_parent = /mnt/d所屬的文件系統(tǒng)的vfsmount。并且把這個(gè)新建的vfsmount連入一個(gè)全局的hash表mount_hashtable中。

從 而我們就可以從總根’/’開始，沿著dentry往下找。假如碰到一個(gè)某個(gè)目錄的dentry是被mount了的，那么我們就從 mount_hashtable表中去尋找相應(yīng)的vfsmount結(jié)構(gòu) (函數(shù)是lookup_mnt())。然后我們得到vfsmount ->mnt_root，就可以找到mount在該目錄的文件系統(tǒng)的"根"dentry結(jié)構(gòu)。然后又繼續(xù)往下走，就可以暢通無阻了。

關(guān)于path_walk()的代碼我就不貼了，太長了。其實(shí)懂了原理后再去看，很簡單，跟看故事會差不多。我當(dāng)年就是看完這個(gè)函數(shù)后，信心倍增阿。pathwalk，不管前面是高速公路，或是泥濘的鄉(xiāng)間小路，我們都要走到底。