文件描写符的操纵(如: open)返回的是一个文件描写符,内核会在每个历程空间中维护一个文件描写符表, 所有打开的文件都将通过此表中的文件描写符来引用;
而流(如: fopen)返回的是一个FILE布局指针, FILE布局是包括有文件描写符的，FILE布局函数可以看作是对fd直接操纵的系统挪用的封装, 它的利益是带有I/O缓存

Linux支持各类百般的文件系统名目，如ext2、ext3、reiserfs、FAT、NTFS、iso9660等等，差异的磁盘分区、光盘或其它存储设备都有差异的文件系统名目，然而这些文件系统都可以mount到某个目次下，使我们看到一个统一的目次树，各类文件系统上的目次和文件我们用ls呼吁看起来是一样的，读写操纵用起来也都是一样的，这是怎么做到的呢？Linux内核在各类差异的文件系统名目之上做了一个抽象层，使得文件、目次、读写会见等观念成为抽象层的观念，因此各类文件系统看起来用起来都一样，这个抽象层称为虚拟文件系统（VFS，Virtual Filesystem）。上一节我们先容了一种典范的文件系统在磁盘上的存储机关，这一节我们先容运行时文件系统在内核中的暗示。

Linux内核的VFS子系统可以图示如下：

每个历程在PCB（Process Control Block）即历程节制块中都生存着一份文件描写符表，文件描写符就是这个表的索引，文件描写表中每个表项都有一个指向已打开文件的指针，此刻我们明晰一下：已打开的文件在内核顶用file布局体暗示，文件描写符表中的指针指向file布局体。

在file布局体中维护File Status Flag（file布局体的成员f_flags）和当前读写位置（file布局体的成员f_pos）。在上图中，历程1和历程2都打开同一文件，可是对应差异的file布局体，因此可以有差异的File Status Flag和读写位置。file布局体中较量重要的成员尚有f_count，暗示引用计数（Reference Count），后头我们会讲到，dup、fork等系统挪用会导致多个文件描写符指向同一个file布局体，譬喻有fd1和fd2都引用同一个file布局体，那么它的引用计数就是2，当close(fd1)时并不会释放file布局体，而只是把引用计数减到1，假如再close(fd2)，引用计数就会减到0同时释放file布局体，这才真的封锁了文件。

每个file布局体都指向一个file_operations布局体，这个布局体的成员都是函数指针，指向实现各类文件操纵的内核函数。好比在用户措施中read一个文件描写符，read通过系统挪用进入内核，然后找到这个文件描写符所指向的file布局体，找到file布局体所指向的file_operations布局体，挪用它的read成员所指向的内核函数以完成用户请求。在用户措施中挪用lseek、read、write、ioctl、open等函数，最终都由内核挪用file_operations的各成员所指向的内核函数完成用户请求。file_operations布局体中的release成员用于完成用户措施的close请求，之所以叫release而不叫close是因为它不必然真的封锁文件，而是淘汰引用计数，只有引用计数减到0才封锁文件。对付同一个文件系统上打开的通例文件来说，read、write等文件操纵的步和谐要领应该是一样的，挪用的函数应该是沟通的，所以图中的三个打开文件的file布局体指向同一个file_operations布局体。假如打开一个字符设备文件，那么它的read、write操纵必定和通例文件纷歧样，不是读写磁盘的数据块而是读写硬件设备，所以file布局体应该指向差异的file_operations布局体，个中的各类文件操纵函数由该设备的驱动措施实现。

每个file布局体都有一个指向dentry布局体的指针，“dentry”是directory entry（目次项）的缩写。我们传给open、stat等函数的参数的是一个路径，譬喻/home/akaedu/a，需要按照路径找到文件的inode。为了淘汰读盘次数，内核缓存了目次的树状布局，称为dentry cache，个中每个节点是一个dentry布局体，只要沿着路径各部门的dentry搜索即可，从根目次/找到home目次，然后找到akaedu目次，然后找到文件a。dentry cache只生存最近会见过的目次项，假如要找的目次项在cache中没有，就要从磁盘读到内存中。

每个dentry布局体都有一个指针指向inode布局体。inode布局体生存着从磁盘inode读上来的信息。在上图的例子中，有两个dentry，别离暗示/home/akaedu/a和/home/akaedu/b，它们都指向同一个inode，说明这两个文件互为硬链接。inode布局体中生存着从磁盘分区的inode读上来信息，譬喻所有者、文件巨细、文件范例和权限位等。每个inode布局体都有一个指向inode_operations布局体的指针，后者也是一组函数指针指向一些完成文件目次操纵的内核函数。和file_operations差异，inode_operations所指向的不是针对某一个文件举办操纵的函数，而是影响文件和目次机关的函数，譬喻添加删除文件和目次、跟踪标记链接等等，属于同一文件系统的各inode布局体可以指向同一个inode_operations布局体。