> 文档中心 > linux内核源码分析之虚拟文件系统VFS

linux内核源码分析之虚拟文件系统VFS

目录

文件系统类型

VFS虚拟文件系统

VFS中主要的对象类型


文件系统类型

  1. 基于磁盘的文件系统:在非易失介质上存储文件,在多次会话间保持文件的内容。代表的有Ext2/3, FAT,Reiserfs。 解决如何将文件内容和结构存储在目录层次上。
  2. 虚拟文件系统(VFS):在内核中生成,是一种使用用户程序与用户通信的方法。proc不需要任何种类的硬件设备上分配存储空间。内核建立了层次化的结构。
  3. 网络文件系统(NFS):基于磁盘文件系统和虚拟文件系统之间的折中。运行访问另一台计算机上的数据。在此文件系统中文件的操作都通过网络连接进行。

 

VFS虚拟文件系统

  • VFS 为文件系统提供了方法和抽象
  • VFS提供一种结构模型,包含了文件系统所应具备的所有组件。但该模型只存在于虚拟中,必须使用各种对象和函数指针与每种文件系统适配。

VFS中主要的对象类型

  • struct super_block

        超级块对象,它代表一个具体已安装文件系统,在注册文件系统时,由xxx_fill_super函数填充。

        相应的操作函数 super_block_operation

  • struct inode

        索引节点对象,它代表一个具体文件;每个文件唯一的对应一个inode。

        关联操作inode_operation,包含相关数据创建,删除,查找等

  • struct dentry

        目录项对象,它代表一个目录项,用来加速文件查找结果,建立文件名和inode的映射关系。

        相关操作dentry_operation,包含哈希表,比较文件名等函数指针

  • struct file

        文件对象,它代表由进程打开的文件,file保存在进程fdtable的数组中,使用fd作为索引。

        相关函数file_operation,包含文件读,写,设置文件位置等操作,用户的操作通过这个入口传入到内核。

  • struct file_system_type

        用来描述各种特定文件系统类型,比如ext2/3,每种文件系统,只有一个file_system_type

  • struct vfsmount

        用来描述一个安装文件系统的实例,在安装点被创建,用来代表一个安装点。

  • struct task_struct

        结构体中包含  fs_struct 文件系统, files_struct打开文件等信息

结构体之间的关系

结构体之间关联非常紧密下图为  进程 ,VFS, ext2之间的关系

inode 节点

查看/  /usr /usr/bin /usr/bin/cut  之间的关系

(base) root@ubuntu:/usr/lib# stat /  /usr /usr/bin /usr/bin/cut | grep InodeDevice: 801h/2049dInode: 2    Links: 24Device: 801h/2049dInode: 4980737     Links: 11Device: 801h/2049dInode: 4980738     Links: 2Device: 801h/2049dInode: 4980928     Links: 1
  • 根节点的Inode 为 2 ;
  • /usr 与/usr/bin之间的inode相差1;

查看/usr/lib  Inode之间的关系,顺序编号

(base) root@ubuntu:/usr/lib# stat * | grep InodeDevice: 801h/2049dInode: 4982411     Links: 2Device: 801h/2049dInode: 4982412     Links: 2Device: 801h/2049dInode: 4982413     Links: 5Device: 801h/2049dInode: 4982414     Links: 3Device: 801h/2049dInode: 4982415     Links: 2Device: 801h/2049dInode: 4982416     Links: 2