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一、Linux——文件描述符1、文件描述符Fd
当进程打开文件或创建新文件时，内核会返回一个文件描述符（非负整数）linux 命令，拿来指向被打开的文件，所有执行I/O操作的系统调用（read、write）就会通过文件描述符。
文件描述符可以理解为进程文件描述表这个表的索引，或则把文件描述表看做一个链表的话，文件描述符可以看做是链表的下标。当须要进行I/O操作的时侯，会传入fd作为参数，先从进程文件描述符表查找该fd对应的哪个条目，取出对应的那种早已打开的文件的句柄，依照文件句柄指向，去系统fd表中查找到该文件指向的inode，因而定位到该文件的真正位置，因而进行I/O操作。
特征：
相关的三张表：
进程级的文件描述符表
struct task_struct {
//...
struct files_struct *files // 进程级别的文件描述符表
//...
};
2、系统级的文件描述符表
内核对系统所有打开的文件维护了一个打开文件表，表中每一项称为打开文件句柄，一个打开文件句柄描述了一个打开文件的全部信息
3、文件系统的inode表
每位文件系统会为储存于其上的所有文件维护一个inode表
文件描述符表、打开文件表、inode表之间的关系：
进程A文件描述符1和20指向同一个打开文件句柄，是由于多次调用open()等函数打开同一个文件造成。
进程A的文件描述符2和进程B的文件描述符2指向同一个打开文件句柄可能是由于调用fork()后出现的，子进程会承继父进程的打开文件描述符表，也就是子进程承继父进程打开文件。；或则某进程通过unix域套接字将一个打开的文件描述符传递给另一个进程；或则不通进程只身调用open函数打开同一个文件是刚好分配到与其他进程打开该文件描述符一样。
进程A的描述符0和进程B的描述符3分别指向不同的打开文件句柄，但这种句柄均指向i-node表的相同条目，即同一个文件，发生这些情况是由于每位进程各自对同一个文件发起了open()调用。同一个进程两次打开同一个文件，也会发生类似情况。
二、文件表针*FILE
C语言中使用的是文件表针而不是文件描述符作为I/O的句柄，“文件表针（filepointer）”指向进程用户区中的一个被称为FILE结构的数据结构。当通过文件表针操作文件时，须要调用C语言stdio.h中提供的文件API（fopen()、fread()等）。
文件描述符在POSIX系统调用中直接可见，文件表针是C语言在其基础上的包装。
int open(const char *path, int access,int mode) FILE *fopen(char *filename, char *mode)
文件路径到文件表针：filepath--fopen()-->FILE*;
文件路径到文件描述符：filepath--open()--fd;
文件描述符到文件表针：fd--fdopen()-->FILE*;
文件表针到文件描述符：FILE*--fileno()--->fd;
三、索引节点Inode
indexnode是类unix系统中保存文件系统中对象元数据的数据结构。
inode主要储存以下数据：
stat命令可以查看元数据，`df-i查看每位硬碟分区的inode总量和早已使用的数目。不仅文件名以外的所有信息，都存在inode中。
inode也会消耗硬碟空间，所以硬碟低格的时侯，操作系统手动将硬碟分成两个区域。一个是数据区，储存文件数据；另一个是inode区（inodetable），储存inode所包含的信息。
每位inode节点的大小linux 文件描述符，通常是128字节或256字节。inode节点的总量，在低格时就给定，通常是每1KB或每2KB就设置一个inode。假设在一块1GB的硬碟中，每位inode节点的大小为128字节，每1KB就设置一个inode，这么inodetable的大小都会达到128MB，占整块硬碟的12.8%。
每位文件都有一个inode，因而有可能inode早已用完并且硬碟还未存满的情况。linux系统不使用文件名而使用inode来辨识文件。
表面上，用户通过文件名，打开文件。实际上，系统内部这个过程分成三步：首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；其次，通过inode号码，获取inode信息；最后，按照inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。
目录文件就是由一系列目录项组成的数据结构，每位目录项包含文件名和inode号码两部份。
1、Inode特殊作用
第3点促使软件更新显得简单，可以在不关掉软件的情况下进行更新，不须要重启。由于系统通过inode号码，辨识运行中的文件，不通过文件名。更新的时侯，新版文件以同样的文件名，生成一个新的inode，不会影响到运行中的文件。等到下一次运行这个软件的时侯，文件名就手动指向新版文件，旧版文件的inode则被回收。
四、拓展
1、磁盘结构
文件储存在硬碟上，硬碟的最小储存单位称作”扇区”（Sector）。每位磁道存储512字节（相当于0.5KB）。
操作系统读取硬碟的时侯，不会一个个磁道地读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个磁道linux安装，即一次性读取一个”块”（block）。这些由多个磁道组成的”块”，是文件存取的最小单位。”块”的大小，最常见的是4KB，即连续八个sector组成一个block。
由上linux 文件描述符，可用（柱面号，大盘号，扇区号）来定位任意一个“磁盘块”，我们常常提及文件数据储存在外存中的几号块（逻辑地址），这个块号就可以转换成（柱面号，大盘号，扇区号）的地址方式。
可依照该地址读取一个“块”，操作如下：
①根据“柱面号”移动磁臂，让盘片指向指定柱面（俗称扇区）
②激活指定盘面对应的盘片；
③磁盘旋转的过程中，指定的磁道会从盘片下边飞过，这样就完成了对指定磁道的读/写
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