readdir 是一个在 Linux 系统中用于读取目录内容的系统调用。它的实现原理主要依赖于操作系统内核与文件系统之间的交互。以下是 readdir 的实现原理的简要概述：
系统调用接口：readdir 是一个系统调用，它提供了一个应用程序与操作系统内核之间的接口。当应用程序需要读取目录内容时，它会调用 readdir 函数。
文件系统抽象：Linux 文件系统通常采用抽象文件系统（AFS）层，它为不同的文件系统提供了一个统一的接口。这意味着，无论底层文件系统是 ext4、xfs 还是其他类型，readdir 的实现都可以保持一致。
目录项结构：在文件系统中，目录被视为一种特殊类型的文件，其中包含了一系列目录项。每个目录项都包含了一个文件名和一个指向该文件的 inode（索引节点）的指针。inode 包含了文件的元数据，如文件大小、权限等。
内核空间与用户空间：readdir 函数在内核空间中执行，而应用程序运行在用户空间。当应用程序调用 readdir 时，操作系统会执行一个上下文切换，从用户空间切换到内核空间。
读取目录项：在内核空间中，readdir 函数会根据目录文件的 inode 信息，读取目录项数据。这些数据通常存储在一个称为目录项缓存（dentry cache）的结构中，以提高性能。如果所需数据不在缓存中，内核会从磁盘上读取相应的数据。
返回结果：readdir 函数将读取到的目录项信息填充到一个 dirent 结构体中，并将其返回给应用程序。dirent 结构体包含了文件名、inode 号等信息。
上下文切换：完成目录项读取后，操作系统会执行另一个上下文切换，将控制权交还给应用程序。
总之，readdir 的实现原理涉及系统调用接口、文件系统抽象、目录项结构、内核空间与用户空间之间的交互以及目录项读取等多个方面。这些组件共同协作，使得应用程序能够方便地读取目录内容。