與程序聯系的檔案系統相關結構

程序是通過檔案描述符（file descriptor，fd）來通路檔案的，每個程序最多能同時使用NR_OPEN個檔案描述符，這個值在include/linux/limits.h中定義為1024。每一個程序用一個打開檔案表files_struct來描述程序的檔案描述符使用情況。每一個檔案都有一個檔案指針。

程序的task_struct中有檔案系統相關的資料成員：

結構fs_struct給出了與程序相關的檔案系統的資訊，比如程序自己的目前工作目錄，它的根目錄等，這個結構的定義為：

其中path結構的root和pwd兩個成員分别描述了程序最常用到的兩個目錄的資訊，即根目錄和目前目錄，path結構定義如下：

mnt：描述目錄所安裝的檔案系統對象

dentry：描述目錄的目錄項

還有一個表表示程序打開的檔案，即task_struct結構的files_struct類型的files字段。它給出了所有的程序描述符的使用情況，其file結構指針數組成員給出了檔案描述符的資訊，其定義如下：

在新的管理檔案描述符的無鎖模型中，鎖機制是基于RCU的。檔案描述表包含多個成員——fd sets(open_fds 和 close_on_exec, 檔案指針數組, 檔案描述符集和檔案指針數組的大小)。為了使更新在一個無鎖的讀者看來是原子的，則檔案描述符表的所有元素被放在一個單獨的結構——struct fdtable中。

即，fdtable結構是程序的檔案描述符表，其定義如下：

fd字段指向檔案對象指針數組。該數組的長度存放在max_fds中。通常，fd字段指向files_struct的fd_array字段，該字段包含32個檔案對象指針。如果程序打開的檔案數目多于32個，核心就配置設定一個新的、更大的檔案指針數組，并将其位址放在fd中，核心也同時更新max_fds字段的值。

對于在fd數組中有元素的每個檔案來說，數組的索引就是檔案描述符。Unix程序将檔案描述符作為主檔案辨別符。兩個檔案描述符可以指向同一個打開的檔案。

程序不能使用多于NR_OPEN個檔案描述符。open_fds字段最初包含open_fds_init字段的位址，open_fds_init表示目前已打開檔案描述符的位圖。max_fds字段存放位圖中的位數。

fd_set結構是檔案描述符集，它将同一種情況下的多個檔案描述符放在一起。在include/linux/types.h有中定義：

typedef __kernel_fd_set     fd_set;

__kernel_fd_set結構在include/linux/posix_types.h中定義：

typedef struct {

   unsigned long fds_bits [__FDSET_LONGS];

} __kernel_fd_set;

其中與__FDSET_LONGS有關的一些宏：

embedded_fd_set結構是小的檔案描述符集，它将同一情況下的檔案描述符放在一起，隻能存放unsigned long類型位數個檔案描述符，不過，這對于許多程序已經足夠了。