在linux操作系统中，文件操作通常涉及系统调用，特别是open和close。这些系统调用通过内核的虚拟文件系统（vfs）和具体的文件系统（如ext4）来执行。让我们详细探讨这两个系统调用的过程和实现。
Posix之open
open系统调用允许用户态进程通过文件路径名称打开文件，并创建一个struct file结构体。这个结构体与进程的文件描述符（fd）关联，并返回给用户态进程以便后续操作。open系统调用的流程如下：
// 进入系统调用do_sys_open // 本进程内部申请一个空闲的fd get_unused_fd_flags // 根据open参数遍历并且通过inode初始化struct file do_filp_open // 根据路径名称定为文件dentry和目标文件的inode,返回struct file path_openat // 申请struct file alloc_empty_file // 准备查找路径起点 path_init // 逐级路径解析，并且查找 link_path_walk // 本层文件路径查找 walk_component // 在dcache中查找 lookup_fast // 读取具体的磁盘进行查找 lookup_slow // ext4查找目标文件的inode ext4_lookup ext4_find_entry // 目标文件inode创建 ext4_create __ext4_new_inode // 把fd打开的struct file关联起来 fd_install
Posix之close
close系统调用则涉及到解除进程内部的fd与struct file的关联，并释放相关资源，同时需要将struct file对应的inode数据刷新到磁盘。以下是close系统调用的实现过程：
// close系统调用 ksys_close // 释放fd，解绑struct file，同时flush inode __close_fd // 获取fd对应的struct file,解绑fd和struct file关系，调用方法释放资源(fd） files_fdtable // 调用struct file->f_op的flush方法，更新inode数据，最后释放struct file filp_close
具体的close系统调用代码如下：
static inline int ksys_close(unsigned int fd) {
return __close_fd(current->files, fd);
}
int __close_fd(struct files_struct *files, unsigned fd) {
struct file *file;
struct fdtable *fdt;
spin_lock(&files->file_lock);
// 获取文件描述符表
fdt = files_fdtable(files);
if (fd >= fdt->max_fds)
goto out_unlock;
// 获取fd对应的fd
file = fdt->fd[fd];
if (!file)
goto out_unlock;
rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
// 释放fd资源，设置为可用
__put_unused_fd(files, fd);
spin_unlock(&files->file_lock);
// 调用struct file->f_op的flush方法，更新对应的inode
return filp_close(file, files);
out_unlock:
spin_unlock(&files->file_lock);
return -EBADF;
}整个open和close操作都是通过system call->vfs->ext4这样的路径来执行的，确保了文件操作的正确性和效率。
