（十八）VFS虚拟文件系统介绍、dup和dup2函数的介绍与使用

　　Linux支持各种各样的文件系统格式，如ext2、ext3、reiserfs、FAT、NTFS、iso9660等等，不同的磁盘分区、光盘或其它存储设备都有不同的文件系统格式，然而这些文件系统都可以mount到某个目录下，使我们看到一个统一的目录树，各种文件系统上的目录和文件我们用ls命令看起来是一样的，读写操作用起来也都是一样的，这是怎么做到的呢？Linux内核在各种不同的文件系统格式之上做了一个抽象层，使得文件、目录、读写访问等概念成为抽象层的概念，因此各种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）。下图介绍了运行时文件系统在内核中的表示：
　　
　　
　　在linux中提供了dup和dup2两个函数用于复制一个现存的文件描述符，使两个文件描述符指向同一个file结构体。如果两个文件描述符指向同一个file结构体，File Status Flag和读写位置只保存一份在file结构体中，并且file结构体的引用计数是2。如果两次open同一文件得到两个文件描述符，则每个描述符对应一个不同的file结构体，可以有不同的File Status Flag和读写位置。请注意区分这两种情况。

#include <unistd.h>int dup(int oldfd);int dup2(int oldfd, int newfd);

　　
使用举例：

#include <unistd.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>int main(void){    int fd, save_fd;    char msg[] = "This is a test\n";    //打开一个somefile文件(以读写,创建方式打开)(设置权限位为:用户可读可写)    fd = open("somefile", O_RDWR|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);    if(fd<0) {        perror("open");        exit(1);    }    save_fd = dup(STDOUT_FILENO);//保存标准输出的文件描述符    dup2(fd, STDOUT_FILENO);//复制somefile的文件描述符并占用标准输出位    close(fd);    //此时会将msg的内容输出到somefile文件中    //使用printf效果也是输出到somefile文件中    write(STDOUT_FILENO, msg, strlen(msg));    dup2(save_fd, STDOUT_FILENO);//将文件描述符改回来    write(STDOUT_FILENO, msg, strlen(msg));//输出到屏幕    close(save_fd);    return 0;}

　　
过程图解：