c - 为什么 `.` 和 `..` 在 Mac 上的 `/` 内部有不同的 inode 编号？

Question

我正在尝试实现我自己的 pwd 命令。要找到整个路径，我需要遍历 inode 树直到到达根目录，判断我已经到达根目录的方法是检查相等的 inode 为 . 和 ...

存储的数字

但在我的 Mac 上情况似乎并非如此，至少如果您查看下表。

    dirent |       stat | link to
-----------+------------+--------
  34078072 |   34078072 | self
  31103058 |   31103058 | parent
  31103058 |   31103058 | self
  31103020 |   31103020 | parent
  31103020 |   31103020 | self
    613497 |     613497 | parent
    613497 |     613497 | self
    603204 |     603204 | parent
    603204 |     603204 | self
    157433 |     157433 | parent
    157433 |     157433 | self
         2 |          2 | parent
         2 |          2 | self   // This is root aka /
         1 |          2 | parent // There is something above it?

这是使用下面的代码生成的。 stat 结构似乎运行良好，但 dirent 在涉及 / 时具有不同的值。为什么会这样？ dirent 和 stat 不应该具有相同的 inode 编号值吗？为什么它在 Mac 上有所不同？

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

void inodes();

int main()
{
    printf("    dirent |       stat | link to\n");
    printf("-----------+------------+--------\n");
    inodes();
    return 0;
}

void inodes()
{
    DIR* directory = opendir(".");
    struct dirent* entry = NULL;
    struct stat status;
    ino_t self = -1;
    ino_t parent = -1;

    while ((entry = readdir(directory))) {
        stat(entry->d_name, &status);
        if (strcmp(entry->d_name, ".") == 0) {
            self = status.st_ino;
            printf("%10.llu | %10.llu | self\n", entry->d_ino, self);
        }
        if (strcmp(entry->d_name, "..") == 0) {
            parent = status.st_ino;
            printf("%10.llu | %10.llu | parent\n", entry->d_ino, parent);
        }
    }
    if (self != parent) {
        if (chdir("..") != -1) {
            inodes();
        }
    }
}

Answer 1

在 Macintosh HFS+ 文件系统上，每个文件和文件夹都有一个唯一的“文件ID”。该文件系统在 Apple 的 "Technical Note TN1150 – HFS Plus Volume Format" .

特别是，根文件夹总是有文件 ID 2 和父文件夹ID 1。在 TN1150 中，这些记录为

enum {
    kHFSRootParentID            = 1,
    kHFSRootFolderID            = 2,
    ...
}

kHFSRootParentID
    Parent ID of the root folder.
kHFSRootFolderID
    Folder ID of the root folder.

HFS+ 文件系统上的 inode 准确反射(reflect)文件 ID。这或许可以解释为什么 readdir() 报告 inode2 代表“.”根文件夹的条目，inode 1 为根文件夹的“..”条目。 (但我对这一事实没有明确的引用。可以尝试在以下位置找到源代码 http://www.opensource.apple.com :)

另一方面，根文件夹中的“..”始终是指向根文件夹本身。因此，当

stat(entry->d_name, &status);

为“..”条目执行，根文件夹上的 stat() 已完成，所以这再次给出 inode 2。