readdir 是 Linux 系统中的一个库函数，用于读取目录的内容。它的实现原理主要依赖于操作系统提供的系统调用和内核接口。以下是 readdir 在 Linux 系统中的实现原理的简要概述：
系统调用：readdir 函数实际上是通过调用底层的系统调用 getdents 来实现的。getdents 系统调用会返回一个目录文件描述符中所有条目的信息。
内核接口：getdents 系统调用在内核中通过 vfs_readdir 函数实现。vfs_readdir 是一个虚拟文件系统（VFS）接口，它负责处理不同文件系统（如 ext4、xfs 等）的目录读取操作。
文件系统实现：对于每个文件系统，内核都有一个对应的文件系统驱动程序。这些驱动程序实现了与文件系统相关的操作，包括目录读取。当 vfs_readdir 被调用时，它会根据当前操作的文件系统类型，调用相应的文件系统驱动程序中的目录读取函数。
目录项结构：readdir 函数返回的目录项信息存储在一个名为 dirent 的结构体中。这个结构体包含了文件名、文件类型等信息。getdents 系统调用会填充这个结构体，并将其返回给用户空间。
缓存：为了提高性能，Linux 系统会对目录内容进行缓存。当 readdir 函数被调用时，系统首先检查缓存中是否有所需的目录信息。如果有，则直接从缓存中获取；如果没有，则通过系统调用从磁盘中读取目录信息，并将其存储在缓存中以供后续使用。
总之，readdir 函数在 Linux 系统中的实现原理涉及到系统调用、内核接口、文件系统实现和缓存等多个方面。通过这些组件之间的协作，readdir 能够为用户空间程序提供读取目录内容的功能。