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。