繼上一篇文章：
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四、file結構體
文件對象：注意文件對象描述的是進程已經打開的文件。因為一個文件可以被多個進程打開，所以一個文件可以存在多個文件對象。但是由於文件是唯一的，那么inode就是唯一的，目錄項也是定的！
進程其實是通過文件描述符來操作文件的，注意每個文件都有一個32位的數字來表示下一個讀寫的字節位置，這個數字叫做文件位置。
565 struct file { 566 struct list_head f_list; 567 struct dentry *f_dentry; 568 struct vfsmount *f_vfsmnt; 569 struct file_operations *f_op; 570 atomic_t f_count; 571 unsigned int f_flags; 572 mode_t f_mode; 573 loff_t f_pos; 574 unsigned long f_reada, f_ramax, f_raend, f_ralen, f_rawin; 575 struct fown_struct f_owner; 576 unsigned int f_uid, f_gid; 577 int f_error; 578 579 size_t f_maxcount; 580 unsigned long f_version; 581 582 /* needed for tty driver, and maybe others */ 583 void *private_data; 584 585 /* preallocated helper kiobuf to speedup O_DIRECT */ 586 struct kiobuf *f_iobuf; 587 long f_iobuf_lock; 588 };
f_list：所有的打開的文件形成的鏈表！注意一個文件系統所有的打開的文件都通過這個鏈接到super_block中的s_files鏈表中！
f_dentry：與該文件相關的dentry
f_vfsmnt：該文件在這個文件系統中的安裝點
f_op：文件操作，當進程打開文件的時候，這個文件的關聯inode中的i_fop文件操作會初始化這個f_op字段
f_count：引用計數
f_flags：打開文件時候指定的標識
f_mode：文件的訪問模式
f_pos：目前文件的相對開頭的偏移
unsigned long f_reada, f_ramax, f_raend, f_ralen, f_rawin：預讀標志、要預讀的最多頁面數、上次預讀后的文件指針、預讀的字節數以及預讀的頁面數
f_owner：記錄一個進程ID，以及當某些事發送的時候發送給該ID進程的信號
f_uid：用戶ID
f_gid：組ID
f_error：寫操作錯誤碼
f_version：版本號，當f_pos改變時候，version遞增
private_data：私有數據( 文件系統和驅動程序使用 )
重點解釋一些重要字段：
首先，f_flags、f_mode和f_pos代表的是這個進程當前操作這個文件的控制信息。這個非常重要，因為對於一個文件，可以被多個進程同時打開，那么對於每個進程來說，操作這個文件是異步的，所以這個三個字段就很重要了。
第二：對於引用計數f_count，當我們關閉一個進程的某一個文件描述符時候，其實並不是真正的關閉文件，僅僅是將f_count減一，當f_count=0時候，才會真的去關閉它。對於dup，fork這些操作來說，都會使得f_count增加，具體的細節，以后再說。
第三：f_op也是很重要的！是涉及到所有的文件的操作結構體。例如：用戶使用read，最終都會調用file_operations中的讀操作，而file_operations結構體是對於不同的文件系統不一定相同。里面一個重要的操作函數式release函數，當用戶執行close時候，其實在內核中是執行release函數，這個函數僅僅將f_count減一，這也就解釋了上面說的，用戶close一個文件其實是將f_count減一。只有引用計數減到0才關閉文件。
注意：對於“正在使用”和“未使用”的文件對象分別使用一個雙向鏈表進行管理。
注意上面的file只是對一個文件而言，對於一個進程(用戶)來說，可以同時處理多個文件，所以需要另一個結構來管理所有的files！
即：用戶打開文件表--->files_struct
172 struct files_struct { 173 atomic_t count; 174 rwlock_t file_lock; /* Protects all the below members. Nests inside tsk->alloc_lock */ 175 int max_fds; 176 int max_fdset; 177 int next_fd; 178 struct file ** fd; /* current fd array */ 179 fd_set *close_on_exec; 180 fd_set *open_fds; 181 fd_set close_on_exec_init; 182 fd_set open_fds_init; 183 struct file * fd_array[NR_OPEN_DEFAULT]; 184 };
解釋一些字段：
count：引用計數
file_lock：鎖，保護下面的字段
max_fds：當前文件對象的最大的數量
max_fdset：文件描述符最大數
next_fd：已分配的最大的文件描述符+1
fd：指向文件對象指針數組的指針，一般就是指向最后一個字段fd_arrray，當文件數超過NR_OPEN_DEFAULT時候，就會重新分配一個數組，然后指向這個新的數組指針！
close_on_exec：執行exec()時候需要關閉的文件描述符
open_fds：指向打開的文件描述符的指針
close_on_exec_init：執行exec()時候需要關閉的文件描述符初始化值
open_fds_init：文件描述符初值集合
fd_array：文件對象指針的初始化數組
注意上面的file和files_struct記錄的是與進程相關的文件的信息，但是對於進程本身來說，自身的一些信息用什么表示，這里就涉及到fs_struct結構體。
5 struct fs_struct { 6 atomic_t count; 7 rwlock_t lock; 8 int umask; 9 struct dentry * root, * pwd, * altroot; 10 struct vfsmount * rootmnt, * pwdmnt, * altrootmnt; 11 };
解釋一些字段：
count：引用計數
lock：保護鎖
umask：打開文件時候默認的文件訪問權限
root：進程的根目錄
pwd：進程當前的執行目錄
altroot：用戶設置的替換根目錄
注意：實際運行時，這三個目錄不一定都在同一個文件系統中。例如，進程的根目錄通常是安裝於“/”節點上的ext文件系統，而當前工作目錄可能是安裝於/etc的一個文件系統，替換根目錄也可以不同文件系統中。
rootmnt，pwdmnt，altrootmnt：對應於上面三個的安裝點。