1. PCB（task_struct，进程控制块）
操作系统每创建一个程序（进程），就要在内存里开辟一块空间记录这个进程的全部信息，这块信息就叫 PCB。 里面存着：进程 ID、进程状态、内存信息、打开了哪些文件等等一大堆东西。
其中有一个成员，是专门管文件的：files，它指向文件描述符表。
简单理解： PCB = 这个进程的「个人档案袋」，档案袋里面有一张清单，就是文件描述符表。
2. 文件描述符表
它本质是一个数组，属于这个进程私有，别的进程看不到这个表。 数组的每一条记录包含两样东西：
- 下标：文件描述符 fd，就是一个普通整数（0、1、2、3、4......）
- 数组的值：一个指针，指向内核里的
struct file对象。
举例子 默认启动进程，自动打开 3 个文件： fd=0 标准输入（键盘） fd=1 标准输出（屏幕打印） fd=2 标准错误（报错信息）
重点： fd 只是数组的编号，本身不是文件，只是一个快捷号码。 不同进程可以都用 fd=3，互相之间完全不冲突，因为每个进程有自己独立的这张表。
3. struct file（文件打开实例）
当你调用open()打开一个文件，内核就会在内存新建一个 struct file。
关键点：每 open 一次，就新建一个 struct file。
它记录的是「这次打开文件之后的状态」，里面重要信息：
- f_pos：当前读到文件的哪个位置（读写偏移量）
- f_flags：你是以只读、只写还是追加方式打开的
- f_inode：指针，指向这个文件对应的 inode
- f_op：文件操作函数（read、write、close 等）
- f_count：引用计数，记录现在有多少个 fd 在引用这个 struct file
生活化理解： inode 是一本书本身； struct file 就是你翻开这本书看书，会记住你读到第几页（f_pos）。 你两次打开同一本书，相当于翻开两份独立的阅读记录，各自读到的页码互不影响。
重要场景： fork 创建子进程的时候，子进程会复制父进程的文件描述符表。父子进程 fd 指向同一个 struct file。 此时大家共用同一个 f_pos，你写一点，另一个读的时候就从新位置读。管道进程通信就是靠这个特性实现的。
close (fd) 做的事情：把 struct file 的引用计数减 1。当计数变成 0，内核就释放这个 struct file。
4. struct inode（文件本体）
inode 代表文件本身，存在内核内存里（从磁盘加载上来）。 磁盘上的一个文件，永远只对应一个 inode，不管多少个进程打开它。
inode 保存文件的固定属性，不会记录读到哪里：
- 文件大小、权限、所属用户
- 文件数据在磁盘上存放在哪些块
- 文件类型（普通文件、目录、管道、socket、设备文件）
一句话区分： inode：文件本身的静态信息（不变） struct file：一次打开文件产生的动态阅读记录（会变，比如读文件会改变 f_pos）
整体串联一遍流程
- 创建进程，内核分配 PCB（进程档案）
- PCB 里面有指针，指向属于这个进程的文件描述符表（数组）
- 调用 open 打开文件：内核找到磁盘上文件，加载它的 inode 到内存
- 内核新建 struct file，让它的 f_inode 指向这个 inode
- 在当前进程的 fd 表里找一个空闲下标，填入指向这个 struct file 的指针，返回这个下标给用户，就是 fd
- 之后你调用 read (fd)： 根据 fd 去 fd 表拿到 struct file → 借助 struct file 里的 inode 找到磁盘数据，同时更新 struct file 里面的读写位置 f_pos
进程间通信（管道）怎么利用这套结构
管道本质不是磁盘上的文件，是内核内存里的特殊 inode。
- pipe 系统调用，内核创建管道，生成特殊 inode，创建 struct file
- 得到两个 fd（读端 fd、写端 fd），在当前进程 fd 表中，两个 fd 指向同一个 struct file
- fork 之后，子进程复制 fd 表，父子进程都持有这两个 fd
- 父子进程共用同一个 struct file，共享缓冲区和读写偏移，一个写，另一个就可以读到数据