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Linux文件系统浅析

Linux启动的时候，首先挂载的是根文件系统，之后可以自动或者手动挂载其他文件系统，这些文件系统要挂载到挂载点上，与虚拟文件系统和通用块设备层建立联系。...说到这里，就有必要提到Linux的虚拟文件系统了，再叙述它的概念之前，我们先以宏观的角度来看一下 Linux下的文件系统的一个结构： [image-20210606105240091] 由上图可以知道，...整个文件系统体系分为了三个层面，用户层，内核层，硬件层，用户层是通过API通过系统调用调用的方式访问虚拟文件系统。...在内核层，我们可以看到虚拟文件系统下连接了各种类型的文件系统，其是对不同的文件系统的抽象，为上层应用提供了统一的 API 接口；上图内核层还有一层是各个文件系统之下的一层，这一层的作用是隐藏了不同硬件设备之间的细节...文件系统层：目前大多数Linux使用的是ex4,与此同时，btrfs也呼之欲出 虚拟文件系统：正如不同的存储设备具有不同的 IO 接口，那么不同的文件系统也具有不用的 API，内核想实现的是不管是什么文件系统

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​聊聊内核虚拟文件系统

什么是虚拟文件系统?...linux会实现多种基于磁盘的文件系统，比如ext4/xfs等，为了支持不同的磁盘文件系统，且多个磁盘文件系统互相访问，Linux内核在用户进程和磁盘文件系统系统之间引入一个臭小抽象层，这个就是虚拟文件系统...虚拟文件(vfs)系统有什么作用？ vfs一方面用来提供操作文件、目录以及其他对象的统一方法;另外一方面，它必须能够与各种给出具体磁盘文件系统的实现达成妥协。 文件系统分为哪些类型?...目前文件系统基本可以分为三类，第一类是基于磁盘的文件系统,例如xfs.第二类是内核虚拟文件系统，是一种使用应用程序与用户进程通信的方法，内核的proc文件系统就是典型实现；第三种是网络文件系统，计算机通过网络连接到本地计算机...，具体的数组组织和处理都是由远程计算机内核进行。

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    Linux内核设备驱动之虚拟文件系统笔记整理

    /******************** * 虚拟文件系统VFS ********************/ (1)VFS介绍 虚拟文件系统VFS作为内核的子系统，为用户空间程序提供了文件系统的相关接口...对于不基于磁盘的文件系统，比如基于内存的文件系统sysfs，linux会在使用现场创建超级块并将其保存到内存中。 超级块的结构体为super_block，定义在。...在文件系统安装时，内核会调用alloc_super()函数从磁盘读取文件系统超级块，并将其信息填充到内存中的超级块对象中。...b.索引节点对象inode 索引节点对象包含了内核在操作文件或目录是需要的全部信息，如文件的访问控制权限，大小，拥有者，创建时间等。 系统把这些信息存储在一个单独的数据结构中，称为索引节点。...文件对象由file结构体表示，定义在中。file对象的操作函数结构体为file_operations，定义在中。

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    Linux 虚拟文件系统

    虚拟文件系统介绍 Linux使用了虚拟文件系统(VFS，Virtual Filesystem，下文统称“虚拟文件系统”)，它不是磁盘文件的组织格式，而是抽象出来的文件树的集合，它通过标准接口动态的向其中增加或移除对应的目录...等 网络文件系统，它们存储在网络中的其他主机上，通过网络进行访问，例如 NFS 特殊文件系统，内存的映射、例如/proc 案例如以下截图，Linux上的进程通过Sytem Calls(系统调用)将数据经过...vfs.png 虚拟文件系统对象类型 虚拟文件系统，有四个主要对象类型： Superblock 表示特定加载的文件系统 Inode 表示特定的文件 Dentry 表示一个目录项，路径的一个组成部分...这个对象对应为文件系统超级块或者文件系统控制块，它存储在磁盘特定的扇区上。不是基于磁盘的文件系统临时生成超级块，并保存在内存中。 Inode 索引节点对象包含了内核在操作文件或目录时需要的全部信息。...File 虚拟文件系统最后一个主要对象是文件对象，文件对象表示进程已打开的文件。如果我们站在用户空间的角度考虑虚拟文件系统 ，文件对象会首先进入我们的视野。

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    【Linux 内核】Linux 内核特性 ( 组织形式 | 进程调度 | 内核线程 | 多平台虚拟内存管理 | 虚拟文件系统 | 内核模块机制 | 定制系统调用 | 网络模块架构 )

    文章目录 一、Linux 内核特性 1、Linux 内核组织形式 2、Linux 进程调度 3、Linux 内核线程 4、Linux 内核多平台虚拟内存管理 5、Linux 虚拟文件系统 6、Linux...; 内核线程 在 后台运行 , 不需要与 命令行终端结合 ; 4、Linux 内核多平台虚拟内存管理 Linux 内核支持 多平台 虚拟内存管理 , 内存管理 与 硬件平台 相关性很高 , 不同的硬件平台..., 使用的内存管理方式是不同的 , Linux 内核为了保证 内存管理 的通用性 , 同时还要 兼容不同的硬件平台 , Linux 内核提供了 虚拟内存管理 机制 , 提供 统一的内存管理接口 , 可以将...Linux 内核很容易移植到新的硬件平台中 ; 5、Linux 虚拟文件系统 Linux 虚拟文件系统 , 英文全程 Virtual File System , 简称 VFS ; 虚拟文件系统 ( VFS...) 为 逻辑文件系统 ( FAT32 , NFTS , EXT2/3/4 ) 提供 统一的标准接口 , 也为 硬件设备 提供了 标准接口 ; 6、Linux 内核模块机制 Linux 模块机制 可以使得

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    Linux虚拟文件系统初探

    Linux内核使用工厂的设计模式抽象出实际文件系统统一接口，这个就是虚拟文件系统(VFS)，根据应用程序调用虚拟文件系统接口，根据不同的文件系统类型(xfs/zfs/ext4)来调用实际文件系统的接口...// linux 5.4.85/include/linux/fs.h 取出super_block核心字段 struct super_block { // 文件系统块大小 unsigned long...文件系统中的dentry就是反应这里的树状关系 在linux中每个文件都有一个dentry，这个dentry链接到上层目录的dentry.根目录有一个dentry结构，根目录中的文件和目录的dentry...都链接到根目录的dentry. linux内核中为了加快dentry查找，使用hash表来缓存dentry(dentry cache)。...对于一个文件查找一般先查找dentry cache中进行 // linux 5.4.85/include/linux/dcache.h 取出dentry核心字段 struct dentry { //

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    Linux内核平台总线设备驱动模型浅析

    一、Linux系统的驱动框架的基础很大一部分是围绕着总线设备驱动模型展开的。...二、涉及3个重要结构体： struct bus_type：总线 struct device ：设备 struct device_driver：驱动 三、结构体核心代码分析(2.6.38内核) structbus_type...该设备挂接在哪条总线上    struct device_driver*driver; //该设备所对应的驱动    void   *platform_data;    // 平台特定数据，一般我们移植内核时需填充该结构体...)，它们的设备结构体(如platform_device, pci_dev，usb_device，i2c_device, spi_device等)都包含一个struct device结构体，当这些驱动向内核注册各式各样的设备时...klist_drivers链表中去      ret =bus_add_driver(drv); } 无论是调用driver_register()注册驱动, 还是用device_register注册设备, 内核都会调用总线的

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    细说｜Linux虚拟文件系统原理

    虚拟文件系统简介 为了实现 一切对象皆是文件 这个目标，Linux 内核提供了一个中间层：虚拟文件系统（Virtual File System）。...虚拟文件系统原理 上面的 Java 例子已经大概说明虚拟文件系统的原理，但由于 Linux 是使用 C 语言来编写的，而 C 语言并没有接口这个概念。...所以，Linux 内核使用了一些技巧来模拟接口这个概念。 下面来介绍一下 Linux 内核是如何实现的。...在 Linux 内核中，file 结构代表着一个被打开的文件。所以，只需要将 file 结构的 f_op 字段设置成不同文件系统实现好的方法集，那么就能够使用不同文件系统的功能。...正是有了 虚拟文件系统，Linux 才能支持各种各样的文件系统。

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    【LFS 系列】从零开始 DIY Linux 系统：（六）构建 LFS 系统 - 准备虚拟内核文件系统

    就是说，我们会 chroot 进入之前准备好的临时迷你 Linux 系统，做一些最后的准备工作，然后就开始安装软件包。 内核会挂载几个文件系统用于自己和用户空间程序交换信息。...这些文件系统是虚拟的，并不占用实际磁盘空间，它们的内容会放在内存里。...开始先创建将用来挂载文件系统的目录： mkdir -pv $LFS/{dev,proc,sys,run} 创建初始设备节点 在内核引导系统的时候，它依赖于几个设备节点，特别是 console 和 null...（比如 tmpfs），然后允许在检测到设备或打开设备时在这个虚拟文件系统里动态创建设备节点。...运行下面的命令来实现： mount -v --bind /dev $LFS/dev 挂载虚拟文件系统 现在挂载剩下的虚拟内核文件系统： mount -vt devpts devpts $LFS/dev/

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    【虚拟DOM】浅析 虚拟DOM

    虚拟DOM作为目前流行的DOM操作思想，被广泛用在react中，这套设计的确在用户体验上带来了显著提升。下面我们来浅析一下这个东西，一步步看下去，希望你能有所收获。...此时，你可以把这里的ulElement理解为VirtualDOM（虚拟ＤＯＭ）。 虚拟ＤＯＭ是什么？...下面我们具体讲解下虚拟ＤＯＭ的核心实现思路。...最后，第三步是渲染新生成的差异化虚拟ＤＯＭ。 渲染新生成的差异化虚拟ＤＯＭ 经过差异化比较后，你能获取到发生改变之后的“差异化ＶｉｒｔｕａｌＤＯＭ＂，”差异化类型“和”差异化位置“。...总结一下，虚拟ＤＯＭ最本质的区别是使用Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ对象替代了ＤＯＭ对象树，从而提升页面渲染性能。 参考：w3c

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    【Linux 内核】Linux 操作系统结构 ( Linux 内核在操作系统中的层级 | Linux 内核子系统及关系 | 进程调度 | 内存管理 | 虚拟文件系统 | 网络管理 | 进程间通信 )

    文章目录 一、Linux 内核在操作系统中的层级 二、Linux 内核子系统 三、Linux 内核子系统之间的关系 一、Linux 内核在操作系统中的层级 ---- Linux 内核 所在层级 : 整个计算机系统中..., 由下到上介绍 : 计算机硬件 处于最底层 ; 计算机硬件 上面一层是 Linux 内核 , 计算机的所有硬件操作都要经过内核 , 内核是 抽象资源操作 与 具体硬件操作细节 之间的接口 ; Linux..., 硬件有关部分 就是 管理真实的内存硬件 ; 虚拟文件系统 ( Virtual File System ) : 为所有类型的 设备/逻辑文件系统 ( EXT2/3/4 , NTFS ) 提供统一接口...内核子系统之间的关系 ---- 进程调度 依赖于 内存管理 模块 , 内存管理 依赖于 虚拟文件系统 和 进程调度 两个模块 , 虚拟文件系统 依赖于 内存管理 , 内存调度 , 网络管理 模块 ,...网络管理 依赖于 进程调度 模块 ; 进程间通信 依赖于 内存管理 和 进程调度 两个子系统模块 , 进程调度 与 内存管理 这两个子系统之间 是相互依赖的 , 内存管理 与 虚拟文件系统 之间 相互依赖

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    Linux内核设备驱动之proc文件系统笔记整理

    /***************** * proc文件系统 *****************/ (1)/proc文件系统的特点和/proc文件的说明 /proc文件系统是一种特殊的、由软件创建的文件系统...，内核使用它向外界导出信息，/proc系统只存在内存当中，而不占用外存空间。.../proc下面的每个文件都绑定于一个内核函数，用户读取文件时，该函数动态地生成文件的内容。.../proc/filesystems 列出了可供使用的文件系统类型，通常是编入内核的文件系统类型，但可以通过模块加入新的类型 /proc/interrupts 显示使用的中断号，中断名称，以及这些中断从系统启动后产生的次数...供uptime使用 /proc/version 内核版本 (2)自行实现一个/proc文件 需包含头文件，函数定义在/fs/proc/generic.c a.在/proc

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    详解Linux内核编译配置（menuconfig）、文件系统制作

    目录 详解Linux内核编译配置（menuconfig）、文件系统制作 一、Linux内核配置原理 Linux内核的配置系统由三个部分组成， Linux 内核的编译菜单有3中方法： Menuconfig...配置内核原理： 二、Menuconfig主要功能选项介绍： 三、编译配置内核步骤 四、文件系统制作步骤 五、文件系统和根文件系统区别联系 博主热门文章推荐： ---- 详解Linux内核编译配置（menuconfig...）、文件系统制作 Linux内核配置原理 Menuconfig主要功能选项介绍 编译配置内核步骤 制作文件系统步骤 文件系统和根文件系统区别联系 ---- 一、Linux内核配置原理 Linux内核的配置系统由三个部分组成...， 分别是： 1、Makefile：分布在 Linux 内核源代码根目录及各层目录中，定义 Linux 内核的编译规则； 2、配置文件（config.in）：给用户提供配置选择的功能； 3、配置工具...常见的linux文件系统：NFS 网络根文件系统、YAFFS2针对nandflash， EXT3，EXT4 等。

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    【Linux 内核】Linux 内核体系架构 ( 进程调度 | 内存管理 | 中断管理 | 设备管理 | 文件系统 )

    和 虚拟内存管理 , 是 Linux 内核中 最复杂的模块 ; 虚拟内存管理 包括 : 反向映射 , KSM , MMAP 映射 , 缺页中断 , 共享内存 , 进程虚拟地址空间管理 , 页面回收 ;...处理器执行时 , 检测 异常条件 , 处理器需要停止当前执行的栈 , 处理异常 ; 中断管理 位于 下图 Linux 内核整体架构图 中的 内核空间 ; 四、设备管理 ---- Linux 内核 支持的外设类型...是最多的 , 设备树 PCI 总线设备 设备模型 Kobject ACPI 网络设备驱动 块设备驱动 字符设备驱动 设备管理 位于 下图 Linux 内核整体架构图 中的 内核空间 ; 五、文件系统...---- 文件系统应用场景 : F2FS EXT 2/3/4 XFS Linux 内核 为了支持各种文件系统 , 抽象出一个 虚拟文件系统 VFS , 这是一个文件系统的软件层 , 这样 Linux...内核可以很方便的集成各种文件系统 ; 文件系统 位于 下图 Linux 内核整体架构图 中的 内核空间 ;

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    浅析Linux中vsftpd服务配置（匿名，用户，虚拟用户）

    vsftpd 是一个 UNIX 类操作系统上运行的服务器的名字，它可以运行在诸如 Linux、BSD、Solaris、 HP-UNIX等系统上面，是一个完全免费的、开放源代码的ftp服务器软件，支持很多其他的...特点 非常高的安全性需求、带宽限制、良好的可伸缩性、可创建虚拟用户、支持IPv6、速率高 小巧轻快，安全易用。...ftp> put test1.txt ##在c盘中创建一个test1.txt然后上传到Linux中 200 PORT command successful....##此时是权限受限的 Linux中vsftpd服务配置（匿名，用户，虚拟用户） ?...##登录失败 三，建立虚拟用户账户使用ftp（文件在系统用户vuser家目录） 1，创建虚拟用户文件 [root@localhost vsftpd]# cd /etc/vsftpd/ ##切换到配置文件目录下

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    KVM基于内核的虚拟机概念理解与客户机浅析

    单内核是较为简单的设计，指整个系统的内核功能（具体内核的功能大家可以参考《Linux/Unix系统编程手册》，这里不是本文重点，笔者就不在赘述了）集合在一个大的内核空间来实现，在这样的内核空间中，内核之间通信可以简单的通过调用函数来实现...Linux的内核设计不妨说就是采用了单内核+微内核的设计。一方面，Linux内核被设计为单内核，尽管如此在另一方面，Linux内核同时借鉴了微内核的精华：采用了模块化设计以及动态装载内核模块的模式。...因此KVM作为内核模块的虚拟机，其性能，速度等大家都可想而知了，相对于其他的同类型虚拟机要高一些。...1.2 关于虚拟机的类型： 类型一：通俗地来讲是没有通常意义上的“宿主机”的虚拟机，起再电脑刚刚启动的时候就加载了虚拟化模块，这样也就意味着只有一个必要的内核来虚拟化虚拟机部署，这样的虚拟化技术典型的就是...QEMU可以依赖KVM提供的内核接口来极大提高自己的效率。 ? 那么同样的，理论上只要是基于KVM提供的内核接口的软件虚拟化技术都可以完成虚拟化。

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    虚拟文件系统

    虚拟文件系统 为不同的文件系统定义了一套规范，各个文件系统必须按照 虚拟文件系统的规范 编写才能接入到 虚拟文件系统中。...VFS 主要为用户和内核架起一道桥梁，用户可以通过 VFS 提供的接口访问不同的文件系统，如下图： ? 下面我们开始分析 虚拟文件系统 的实现原理。...虚拟文件系统抽象数据结构 Linux奉行了Unix的理念：一切皆文件，比如一个目录是一个文件，一个设备也是一个文件等，因而文件系统在Linux中占有非常重要的地位。...超级块(super block) 因为Linux支持多文件系统，所以在内核中必须通过一个数据结构来描述具体文件系统的信息和相关的操作等，VFS 定义了一个名为 超级块（super_block） 的数据结构来描述具体的文件系统...注册文件系统 Linux为了支持不同的文件系统而创造了虚拟文件系统，虚拟文件系统更像一个规范(或者说接口)，真实的文件系统需要实现虚拟文件系统的规范(接口)才能接入到Linux内核中。

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