简单理解Linux中的一切皆文件

一款操作系统要管理各种各样不同的硬件，因为硬件的不同所以它们使用的文件系统也不同。但是按道理来说，文件系统的不同对于用户来说可不是一件好事，操作不同的硬件就要使用不同的方法。

但是Linux有一切皆文件。

简单来说，Linux把所有不同的文件系统都抽象成同一个"对象"，用户使用这一个"对象"就可以对底层不同的文件系统进行操作。

所以Linux中的一切皆文件，从面向对象的角度来说就是多态。但是Linux是用C写的，所以说它是多态是不准确的(因为C不是一门面向对象的语言)，但是作为Linux的使用者确实感受到了多态这一特性。

多态是什么？多态就是同一种操作方法放在不同的对象上，这些对象有不同的响应行为。即，使用统一的接口来处理不同的对象。

所以理解一切皆文件的本质就是搞清楚Linux对文件系统的管理是怎么做到"多态"的？

Linux管理的硬件可能有键盘、网卡、显示器、磁盘等等，这些硬件呢会有配套的驱动程序，这些驱动程序当中会有让硬件执行某个操作的方法。所以使用者想使用这些硬件的时候，实际上是在"向Linux求助"，让Linux去调用这些硬件的驱动程序当中用户指定的操作方法。

因为硬件五花八门，所以驱动程序各不相同。所以Linux想出了一个办法：

你们这些硬件不是有驱动程序么？驱动程序不是有控制硬件行为的方法么？那我就把你们这些操作方法全都给汇聚起来，然后再添加一些东西，封装成一个struct_file结构体。

至此Linux内核当中，就存在了一个汇聚所有文件系统的操作信息("汇聚"一词是不准确的，应该是抽象)。画一张图想必就明白了：

 

 这幅图描述了Linux管理文件系统的大概过程。

Linux在内核当中创建struct_file结构体，该结构体里面有众多字段，例如文件的类型、状态以及对应文件系统的操作方法的函数指针(如果没有则为空指针)等等字段。

那么用户在使用read()、write()等系统调用时，Linux会根据用户传入的信息去确认使用哪个struct_file，从而操作正确的硬件。

因为一切硬件、文件系统，在Linux当中都是struct_file结构体对象， 所以在Linux下一切皆文件。

因为Linux做出了抽象，那么这个抽象层有一个专属的名词，叫做VFS(虚拟文件系统)，VFS使得用户可以直接使用read()、write()等系统调用而无需考虑具体的文件系统和实际的物理介质。

本篇文章只是对这些知识一个简单的理解，实际上Linux做的工作比这复杂的多得多。