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linux的虛擬文件系統(tǒng)

Linux的虛擬文件系統(tǒng)

linux的虛擬文件系統(tǒng)

提綱虛擬文件系統(tǒng)VFS的作用VFS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)類(lèi)型文件系統(tǒng)安裝路徑名查找VFS系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)文件加鎖

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虛擬文件系統(tǒng)VFS的作用虛擬文件系統(tǒng)VirtualFilesystemVirtualFilesystemSwitchVFS是一個(gè)軟件層，用來(lái)處理與Unix標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)相關(guān)的所有系統(tǒng)調(diào)用。是用戶(hù)應(yīng)用程序與文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)之間的抽象層

能為各種文件系統(tǒng)提供一個(gè)通用的、統(tǒng)一的接口

Linux與其他類(lèi)Unix系統(tǒng)一樣，采用虛擬文件系統(tǒng)VFS來(lái)達(dá)到支持多種文件系統(tǒng)格式的目標(biāo)

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VFS在一個(gè)簡(jiǎn)單文件復(fù)制操作中的作用假設(shè)用戶(hù)輸入以下shell命令$cp/floppy/TEST/tmp/test其中，/floppy是MS-DOS的磁盤(pán)的一個(gè)掛載點(diǎn)(安點(diǎn)綴)/tmp是Ext2文件系統(tǒng)中的一個(gè)目錄

對(duì)于cp命令而言，它不需要知道/floppy/TEST和/tmp/test分別是什么文件系統(tǒng)類(lèi)型在cp命令中，它通過(guò)VFS提供的系統(tǒng)調(diào)用接口進(jìn)行文件操作

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VFS支持的文件系統(tǒng)類(lèi)型VFS支持的文件系統(tǒng)可以劃分為三種主要類(lèi)型基于磁盤(pán)的文件系統(tǒng)：它們管理在本地磁盤(pán)分區(qū)中可用的存儲(chǔ)空間Linux使用的文件系統(tǒng)：ext2、ext3、ReiserFSUnix家族的文件系統(tǒng)：SYSV文件系統(tǒng)，UFS,MINIX文件系統(tǒng)以及VERITASVxFS微軟公司的文件系統(tǒng)：MS-DOS、VFAT以及NTFSISO9660CD-ROM文件系統(tǒng)和通用磁盤(pán)格式的DVD文件系統(tǒng)其他有專(zhuān)利權(quán)的文件系統(tǒng)，如HPFS、HFS、AFFS、ADFS起源于非Linux系統(tǒng)的其他日志文件系統(tǒng)，JFS,XFS

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網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)：用于訪(fǎng)問(wèn)屬于其他網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的文件系統(tǒng)所包含的文件NFS、Coda、AFS、SMB、NCP

特別文件系統(tǒng)不同于上述兩大類(lèi)不管理具體的磁盤(pán)空間/proc

各種不同的文件系統(tǒng)通過(guò)mount(掛載、安裝)到根文件系統(tǒng)中在Linux中，根文件系統(tǒng)即根目錄所代表的文件系統(tǒng)尋常是ext2文件系統(tǒng)

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VFS中通用文件模型概念VFS的基本思想：引入一個(gè)通用文件模型，這個(gè)模型能夠表示所有支持的文件系統(tǒng)對(duì)于一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)的文件系統(tǒng)，在處理時(shí)，需要將其進(jìn)行概念上的轉(zhuǎn)換例如，在通用文件模型中，目錄被看成是普通文件

在實(shí)現(xiàn)上，

read()sys_readfile數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)f_opMS_DOS文件操作指針(其中的read操作)類(lèi)似面向?qū)ο蟮母拍?/p>

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通用文件模型有以下對(duì)象類(lèi)型組成超級(jí)塊對(duì)象(superblockobject)存放文件系統(tǒng)相關(guān)信息：例如文件系統(tǒng)控制塊

索引節(jié)點(diǎn)對(duì)象(inodeobject)存放具體文件的一般

信息：文件控制塊/inode

文件對(duì)象(fileobject)存放已開(kāi)啟的文件和進(jìn)程之間交互的信息

目錄項(xiàng)對(duì)象(dentryobject)存放目錄項(xiàng)與文件的鏈接信息

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三個(gè)不同的進(jìn)程開(kāi)啟同一個(gè)文件

同一個(gè)硬鏈接

兩個(gè)不同的硬鏈接

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VFS所處理的系統(tǒng)調(diào)用mount、umount:掛載/卸載文件系統(tǒng)sysfs:獲取文件系統(tǒng)信息statfs、fstatfs、ustat:獲取文件系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)信息chroot:更改根目錄chdir、fchdir、getcwd:操縱當(dāng)前工作目錄mkdir、rmdir:創(chuàng)立/刪除目錄getdents、readdir、link、unlink、rename:對(duì)目錄項(xiàng)進(jìn)行操作readlink、symlink:對(duì)符號(hào)鏈接進(jìn)行操作chown、fchown、lchown:更改文件所有者chmod、fchmod、utime:更改文件屬性open、close、create…

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上述大部分操作之需要與通用文件模型中的一些對(duì)象打交道，而不需要真正操作具體的文件系統(tǒng)和文件，因此可以把VFS看成是一個(gè)“通用〞的文件系統(tǒng)，在必要時(shí)依靠某種具體的文件系統(tǒng)

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VFS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)每個(gè)VFS對(duì)象都對(duì)應(yīng)一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包含對(duì)象的屬性及其方法include/linux/fs.h

一個(gè)具體的文件系統(tǒng)：超級(jí)塊對(duì)象：super_block所有超級(jí)塊鏈表：super_blocks:s_list域文件系統(tǒng)特有信息：s_fs_info域臟標(biāo)志：s_dirt域文件系統(tǒng)特有方法：super_operations數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及域

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一個(gè)具體的文件：Inode對(duì)象：inodeInode特有的方法

include/linux/fs.h

目錄項(xiàng)對(duì)象：dentry

include/linux/dcache.h

一個(gè)開(kāi)啟文件：文件對(duì)象：file文件操作指針f_pos文件對(duì)象特有的方法

include/linux/fs.h

專(zhuān)用高速緩存：“filp〞,filp_cachep11/03/09嵌入式OS14/31

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與進(jìn)程相關(guān)的文件文件系統(tǒng)相關(guān)信息fs_struct開(kāi)啟文件相關(guān)信息files_structinclude/linux/fs_struct.h

include/linux/path.h

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include/linux/fdtable.h