Debian readdir的源碼分析

readdir 是一個在 POSIX 標準中定義的系統調用，用于讀取目錄的內容。在 Linux 系統中，readdir 函數通常是通過系統調用實現的，而在用戶空間中，我們可以使用 C 語言的標準庫函數 readdir 來實現相同的功能。

以下是 readdir 的源碼分析：

1. 頭文件

首先，我們需要包含相關的頭文件：

#include <dirent.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

2. 打開目錄

使用 opendir 函數打開一個目錄：

DIR *dir = opendir("/path/to/directory");
if (dir == NULL) {
    perror("opendir");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

3. 讀取目錄內容

使用 readdir 函數讀取目錄中的每個條目：

struct dirent *entry;
while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
    printf("%s\n", entry->d_name);
}

4. 關閉目錄

使用 closedir 函數關閉目錄：

closedir(dir);

源碼分析

readdir 函數的實現依賴于底層操作系統提供的系統調用。在 Linux 系統中，readdir 函數通常是通過 getdents 系統調用實現的。以下是 getdents 系統調用的簡化版實現：

#include <linux/dirent.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <unistd.h>

int getdents(int fd, struct linux_dirent *dirp, unsigned int count) {
    return syscall(SYS_getdents, fd, dirp, count);
}

readdir 函數實際上是通過調用 getdents 系統調用并將結果轉換為 struct dirent 結構來實現的。以下是 readdir 函數的簡化版實現：

struct dirent *readdir(DIR *dirp) {
    struct linux_dirent *entry;
    int nread;

    if (dirp->dd_cur == NULL) {
        dirp->dd_cur = malloc(sizeof(struct linux_dirent) + 2048);
        if (!dirp->dd_cur)
            return NULL;
        nread = getdents(dirp->dd_fd, dirp->dd_cur, 2048);
        if (nread < 0)
            return NULL;
        dirp->dd_ptr = dirp->dd_cur;
        dirp->dd_size = nread;
    }

    entry = (struct linux_dirent *)(dirp->dd_ptr);
    if ((char *)entry >= (char *)dirp->dd_cur + dirp->dd_size)
        return NULL;

    dirp->dd_cur += sizeof(struct linux_dirent) + entry->d_reclen;
    dirp->dd_ptr += sizeof(struct linux_dirent) + entry->d_reclen;
    dirp->dd_size -= sizeof(struct linux_dirent) + entry->d_reclen;

    if (entry->d_reclen < sizeof(struct linux_dirent))
        return NULL;

    return (struct dirent *)entry;
}

總結

readdir 函數通過調用底層操作系統提供的系統調用（如 getdents）來讀取目錄內容，并將結果轉換為 struct dirent 結構。在用戶空間中，我們可以直接使用 C 語言的標準庫函數 readdir 來實現目錄內容的讀取。