面试题：文件系统中创建目录的具体流程

在Linux系统中创建新目录

系统调用：通常使用 mkdir 系统调用，在C语言中其原型为 int mkdir(const char *pathname, mode_t mode); 。pathname 是要创建目录的路径名，mode 用于指定新目录的权限。例如：

#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    const char *dirname = "new_directory";
    mode_t mode = 0755;
    int ret = mkdir(dirname, mode);
    if (ret == -1) {
        perror("mkdir");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return 0;
}

数据结构变化：
- 目录项：文件系统会在父目录的目录项列表中添加一个新的目录项，该目录项记录了新目录的文件名以及其对应的inode号。
- inode：文件系统为新目录分配一个新的inode，inode中记录了该目录的元数据信息，如文件类型（目录类型）、权限、所有者、大小（通常初始为0，随着子目录和文件的添加而改变）、时间戳等。
- 块分配：文件系统会为新目录分配至少一个数据块，用于存储该目录下的目录项列表（即使当前为空目录）。
权限检查：
- 调用进程权限：调用 mkdir 的进程必须具有父目录的写权限，因为需要在父目录中添加新的目录项。如果进程没有父目录的写权限，mkdir 系统调用将失败并返回错误，例如 EACCES 错误。
- umask影响：系统的umask值会影响新目录实际创建的权限。新目录的权限是 mode & ~umask。例如，如果 mode 是 0755，umask是 0022，那么实际创建的目录权限是 0755 & ~0022 = 0733。

在Windows系统中创建新目录

系统调用：在Windows API中，使用 CreateDirectory 函数来创建新目录。其原型为 BOOL CreateDirectory(LPCTSTR lpPathName, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes);。lpPathName 是要创建目录的路径，lpSecurityAttributes 用于指定新目录的安全属性，如果为 NULL，则使用默认的安全属性。例如：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    LPCTSTR dirname = TEXT("new_directory");
    BOOL ret = CreateDirectory(dirname, NULL);
    if (!ret) {
        DWORD error = GetLastError();
        printf("CreateDirectory failed with error %d\n", error);
        return 1;
    }
    return 0;
}

数据结构变化：
- MFT（主文件表）：NTFS文件系统（Windows常用文件系统）使用MFT来记录文件和目录的信息。创建新目录时，会在MFT中分配一个新的记录项，记录新目录的文件名、属性（如文件类型为目录）、安全描述符等信息。
- 索引分配：NTFS会为目录分配索引结构（类似B+树），用于存储目录下的文件和子目录的信息。即使是一个空目录，也会有相应的索引结构。
权限检查：
- 调用进程权限：调用 CreateDirectory 的进程必须具有父目录的 FILE_ADD_SUBDIRECTORY 访问权限。如果进程没有该权限，函数将失败并通过 GetLastError 返回错误码，如 ERROR_ACCESS_DENIED。
- 安全描述符：新目录的安全描述符决定了后续对该目录的访问权限。如果 lpSecurityAttributes 为 NULL，新目录将继承父目录的安全描述符，这意味着从父目录继承权限设置。

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在Linux系统中创建新目录

在Windows系统中创建新目录