此文著重介紹系統是如何表示目錄的以及pwd命令的編寫。

我們都知道Unix將磁碟分為三部分：超級塊（superblock），節點表（inode table）以及資料區。超級塊中記錄檔案系統本身的結構資訊。節點表中記錄檔案的屬性，檔案系統中每個檔案在表中都至少有一個i-節點，表中每個節點的大小相同。資料區就是檔案資料真實的儲存位置。

簡要介紹磁碟知識後，我們來談談目錄。在Unix中，目錄是包含了檔名字列表的特殊檔案，其抽象模型是一個包含i-節點號和檔名的表。所以一個目錄的內容有兩個部分：一個i-節點表和檔案名錶，其相互對應。對於檔案來說，目錄是找到該檔案的一個索引（連結），本質上就是負責記錄檔案i-節點表與檔名的對應關係（一個檔案可能對應好多個i-節點）。對於open、cat、cp等命令，都是通過在目錄中尋找目的檔名，然後根據對應關係獲取i-節點號以獲取檔案屬性，最終獲取檔案內容來實現的。

假設目錄demodir中有一個檔案y，y檔案對應的i-節點號是491。從系統角度來看，目錄中有一個包含檔名y和i-節點號為491的入口，也可以說目錄demodir中有一個指向i-節點號為491的連結，這個連結所附加的檔名為y。

說來說去這麼繞，書上有一句結論概括地很好：目錄包含的是檔案的引用，每個引用被成為連結。檔案的內容儲存在資料塊，檔案的屬性被記錄在一個被稱為i-節點的結構中，i-節點的編號和檔名儲存在目錄中。就像我前面說的，目錄本質上是記錄對應關係。

瞭解了pwd的核心屬性後，我們來實現一下pwd。
此程式中使用遞迴語句實現，從當前目錄不斷迴圈深入直到”.”與”..”的i-節點號相同，即代表到達根目錄，再由內向外打印出資料夾名。
邏輯不難理解，有一點需要注意，通過stat結構體我們可以獲得”.”與”..”目錄的i-節點號，我們需要通過節點號獲取資料夾名。有點類似於一個trick，通過獲得父目錄的DIR結構體，取出父目錄中包含當前目錄在內的檔案及資料夾的dirent結構體，通過比對結構體中d_ino欄位與當前目錄的inode，找到此inode所對應的的d_name即可。因此，程式中chdir必須在num_to_name之前。

/*pwd.c          -print the directory where you in*/

#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "dirent.h"
#include "sys/stat.h"
#include "unistd.h"
#include "stdlib.h"

#define SIZE 100

ino_t get_inode(char *path);
void print_path(ino_t cur_inode);
void num_to_name(ino_t inode, char *name);

int
 
 main(int argc, char const *argv[])
{
     ino_t cur_inode;

     cur_inode = get_inode(".");
     print_path(cur_inode);
     printf("\n");
     return 0;
}
ino_t get_inode(char *path){
     struct stat info;

     if(stat(path, &info) == -1){
          perror("Get Inode");
          exit(1);
     }
     return info.st_ino;
}

void print_path(ino_t cur_inode){
     char dname[SIZE];
     ino_t next_inode;

     if(cur_inode != get_inode("..")){
          chdir("..");
          num_to_name(cur_inode, dname);               //必須放在chdir之後，要從父目錄中找到innode和資料夾名的對應關係
          next_inode = get_inode(".");
          print_path(next_inode);
          printf("/%s", dname);
     }
}

void num_to_name(ino_t inode, char *name){
     DIR *dir_ptr;
     struct dirent *direntp;

     dir_ptr = opendir(".");
     if(dir_ptr == NULL){
          perror("opendir");
          exit(1);
     }
     while((direntp = readdir(dir_ptr)) != NULL){
          if(direntp->d_ino == inode)
          {
               strcpy(name, direntp->d_name);
               closedir(dir_ptr);
               return;
          }
     }
     perror("Can not fine with the innode");
     exit(1);
}