linux可以与很多文件系统完美的结合,可以很容易地把Windows、其他Unix系统、甚至在市场上很小众的文件系统轻松地移植到linux中。
这对于linux今天的成功是功不可没的,那为什么这么厉害了,linux是怎么做到的呢?这里的功臣就是VFS,可以称为“虚拟文件系统”。VFS是
内核的一个子系统,它应用层的程序提供了文件和文件系统相关的操作提供了统一的接口,它的主要作用就是为各种文件系统提供统一的接口。
假设我们有如下的操作命令:
$ cp /floppy/TEST /tmp/test
其中/floppy是MS-DOS文件系统的挂载点,/tmp是Ext2的挂载目录。VFS是应用层软件和具体文件系统实现之间的抽象层。因此,cp 程序不需
要知道具体的/floppy/TEST和/tmp/test文件系统的类型。这样应用程序cp只是通过与VFS提供的统一接口交互,从而屏蔽了具体文件系统的实现。
由VFS支持的文件系统可以分为以下三类:
1. 磁盘文件系统,也就是咱们平常说的Ext2、Ext3、MS-DOS、NFTS等;
2. 网络文件系统,比如NFS、Coda、AFS、CIFS、NCP等;
3. 特殊文件系统,比如说linux中的sysfs、proc等。
厉害吧,我的国。这样一来,对于提供给应用层的系统调用很统一,且很容易维护,但又可以兼容各种形形色色的文件系统。VFS本身只存在
于内存中,它需要将硬盘上的文件系统抽象到内存中,而这个工作就是通过4个重要的结构体来实现的。
. super_block,存放一个已经挂载的特定文件系统的信息,对于磁盘文件系统来说,super_block与存储在磁盘上的文件系统控制块相对应;
. inode,存放具体文件系统中的一个文件信息,对于磁盘文件系统来说,它与存储在磁盘上的文件控制块相关联。每个inode有一个在对应的文件
系统中唯一的 inode number。
. dentry,表示一个目录项,就是文件路径中的一个单独组成部分,比如/tmp/helloworld.txt,/、tmp、helloworld.txt都是目录项。它主要反映了文件
系统中的树状结构。
. file,存放具体进程和一个打开文件的交互信息。它只有在一个进程打开一个文件是,存在与内核的内存中;
这部分的内容可以参考《linux内核设计与实现》、《深入理解linux内核》、《linux内核探秘:深入解析文件系统和设备驱动的框架与设计》。