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...虚拟文件系统支持以下归类的三种类型的文件系统： 磁盘文件系统，存储在本地磁盘、U盘、CDROM等的文件系统，它包含各种不同的文件系统格式，比如Windows NTFS、VFAT，BSD的UFS，CD的CD-ROM...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...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。
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...超级块的内容需要读取具体文件系统在磁盘上的超级块获得，因此超级块是具体文件系统超级块的内存抽象，所以如果磁盘上的超级块坏了，文件系统就坏了。...// 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...// linux 5.4.85/include/linux/fs.h 取出inode核心字段 struct inode { // 文件的权限信息 umode_t i_mode; // 操作文件的
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）。...而虚拟文件系统类似于面向对象中的接口，定义了一套标准的接口。开发者只需要实现这套接口，即可以使用操作文件的接口来操作对象。如下图所示： 上图中的蓝色部分就是虚拟文件系统所在位置。...今天，我们就来介绍虚拟文件系统的原理与实现。 虚拟文件系统原理 在阐述虚拟文件系统的原理前，我们先来介绍一个 Java 例子。通过这个 Java 例子，我们能够更容易理解虚拟文件系统的原理。...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。...正是有了 虚拟文件系统，Linux 才能支持各种各样的文件系统。
这一篇我们来看看，虚拟文件系统是如何抹平各个文件系统的差异，又是如何和具体的文件系统串起来的。 我们先来回顾一下之前的讲的内容。...... } 我们看到由read_super加载超级块的内容，假设根文件系统是ext文件系统。...1 从硬盘读取超级块的内容 2 设置超级块的操作函数集 3 最后读取文件系统的根节点。...，read_inode函数在ext文件系统中的实现函数是ext_read_inode。...这一篇就先说到这里，现在有根节点了，下一篇看一下如何进行文件的读写和多文件系统是如何一起工作的。
这样的好处是，用户不用关心使用了什么文件系统，只需要使用统一的方式去处理文件即可。那么Linux是如何做到的呢？这就得益于 虚拟文件系统(Virtual File System，简称 VFS)。...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。...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。...虚拟文件系统的实现 接下来我们分析一下虚拟文件系统的实现。...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。
由之前的分析中我们知道，挂载根文件系统后，系统里存在根文件系统的超级块和一个根节点inode。并设置了init进程的工作目录和当前目录为根节点。...分析多文件系统的运作。看看虚拟文件系统在抹平各个文件系统的差异后，又是如何决定使用哪个文件系统的。...我们去看iget的实现，这是实现跨文件系统的关键。看到这个我们就知道操作系统是如何协调多个文件系统运作的了。...在看这个函数之前，我们要先看一个东西，那就是在根文件系统中挂载其他文件系统的实现。在根文件系统中挂载其他文件系统是通过sys_mount函数实现的。这个函数调用了do_mount函数实现挂载。...挂载文件系统主要有三个参数 需要挂载的设备 挂载点 文件系统类型 下面看看sys_mount的主要代码。
/******************** * 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...VFS使得用户可以直接使用open()等系统调用而无需考虑具体文件系统和实际物理介质。 VFS提供了一个通用的文件系统模型，该模型囊括了我们所能想到的文件系统的常用功能和行为。...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。...dentry结构体定义在中，对应的目录项操作函数结构体dentry_operations也定义在中。...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。
虚拟文件系统（virtual filesystem） 下图显示了Linux操作系统中负责文件管理的基本组件。上半区域为用户模式，下半区域为内核模式。...所有与文件相关的操作的入口都是虚拟文件系统（VFS），而非特定的额文件系统（如Ext3、ReiserFS和NFS）。VFS 提供了系统库和特定文件系统之间的接口。...目录树 综合来说，Linux 的 根文件系统(system's root filessystem) 是内核启动mount的第一个文件系统。...其他文件系统，则后续通过脚本或命令作为子文件系统安装在已安装文件系统的目录上，最终形成整个目录树。...索引节点的数据又由两部分组成：内存数据和磁盘数据。Linux 使用Write back作为索引节点的数据一致性策略。
要了解这些，就要先弄清楚并不容易，下面将从一些基本概念入手，一步步将这些梳理清楚： 什么是虚拟文件系统（VFS：virtual filesystem）？ 什么是通用文件模型？...磁盘表达 目录树的构建 软链接 vs 硬链接 文件 & 磁盘管理 索引节点状态 文件 & 进程管理 操作：打开&删除 虚拟文件系统（virtual filesystem） 下图显示了 Linux 操作系统中负责文件管理的基本组件...图片 所有与文件相关的操作的入口都是虚拟文件系统（VFS），而非特定的额文件系统（如Ext3、ReiserFS和NFS）。VFS 提供了系统库和特定文件系统之间的接口。...目录树 综合来说，Linux 的 根文件系统(system’s root filessystem) 是内核启动mount的第一个文件系统。...图片 索引节点的数据又由两部分组成：内存数据和磁盘数据。Linux 使用 Write back 作为索引节点的数据一致性策略。
比如cat可以打开文件，读取数据，最后在终端显示： $cat test.txt 对于Linux下的程序员来说，了解文件系统的底层组织方式，是深入进行系统编程所必备的。...即使是普通的Linux用户，也可以根据相关的内容，设计出更好的系统维护方案。 存储设备分区 文件系统的最终目的是把大量数据有组织的放入持久性(persistant)的存储设备中，比如硬盘和磁盘。...在硬盘上实现这一分级结构的关键，是使用inode来虚拟普通文件和目录文件对象。 在Linux文件管理中，我们知道，一个文件除了自身的数据之外，还有一个附属信息，即文件的元数据(metadata)。...要注意的是进程fork之后的情况，子进程将只复制文件描述符的数组，而和父进程共享内核维护的文件表格和inode。此时要特别小心程序的编写。 总结 这里概括性的总结了Linux的文件系统。...Linux以inode的方式，让数据形成文件。 了解Linux的文件系统，是深入了解操作系Linux原理的重要一步。
proc，用户空间和内核空间能够通过该接口通信， 与普通文件不同的是。这些虚拟文件的内容都是动态创建的。 proc文件系统是一个伪文件系统，它仅仅存在内存其中，而不占用外存空间。...它以文件系统的方式为訪问系统内核数据的操作提供接口。用户和应用程序 能够通过 proc得到系统的信息。并能够改变内核的某些參数。 proc 文件系统能够被用于收集实用的关于系统和执行中的内核的信息。...对此文件系统的訪问同一般文件同样。...内核运行的上下文转换次数 cat /proc/stat|grep ctxt|awk'{print $2}’ 6.系统创建的进程数 cat /proc/stat|grep processes|awk...'{print $2}’ 7.当前可用的内存数量 cat /proc/meminfo|grep MemFree 版权声明：本文博客原创文章。
本章学习目标: 掌握Linux下文件目录的属性 掌握Linux下的权限管理 掌握如何切换用户身份及权限委派 3.1文件系统简介 文件系统（File system）泛指储存在计算机上的文件和目录。...3.2 linux支持的文件系统类型 目前比较流行的操作系统是Windows和Linux。Windows常用的分区格式有三种，分别是FAT16、FAT32、NTFS格式。...3.2.2 Linux文件系统介绍 一、Ext2 Ext2是GNU/Linux系统中标准的文件系统。...三、Linux swap 它是Linux中一种专门用于交换分区的swap文件系统。Linux是使用这一整个分区作为交换空间。一般这个swap格式的交换分区是主内存的2倍。...Red Hat Linux根据文件系统层次标准(FHS)将文件组织成目录： / 根目录。所有其他目录都在文件系统层次的根目录之下。换句话说，它们是子目录。
我们看看open在虚拟文件系统中大致的执行过程。不会分析具体的过程。主要分析一下虚拟文件系统的实现原理。...最后建立fd到file到inode的关系。在虚拟文件系统中，超级块、inode、目录、文件都是一个抽象的概念，具体的操作函数由各个文件系统实现。...所以我们首先找到一个结构体，然后根据实际的操作值调用具体文件系统的操作函数就行。 所以我们先看open_namei，再看具体的open函数。 下面是open_namei的核心代码。...return dir->i_op->lookup(dir,name,len,result); 以ext文件系统为例。看看lookup的实现。...通过上面的分析我们已经找到了一个文件对应的inode节点了。一般文件系统没有实现open函数。所以直接返回inode，建立fd到file到inode的关系即可。
目录 c语言文件操作： linux文件系统调用： open： 标志位传参： 虚拟文件系统： write： close： 跨平台性： c语言文件操作： 先来简单回顾一下c语言的文件操作，...linux文件系统调用： 在linux中，我们还可以使用系统调用来对文件进行修改，我们来认识几个系统调用接口： open： 我们先在linux下查一下这个函数的系统调用手册...虚拟文件系统： 回到open函数，可以注意到之前的代码，open函数有一个返回值，这个返回值是这个文件的文件标识符，一个进程，可能会打开很多文件，当一个文件被打开会创建一个struct files来描述这个文件...这套文件系统被称为虚拟文件系统 。 所以我们的操作系统在对文件进行操作时，只认文件描述符fd！！！ write： 这里传fd的作用，想必不需要我多讲了，这个函数功能应该很明了了。...主要是为了提高的代码的可移植性，跨平台性，在linux里的系统调用是open，可能在windows里面的系统调用又不一样，所以c语言不得不这么做，而且c语言的fopen等函数里面一定封装了linux系统调用的
Linux是一个基于Unix的操作系统，具有强大的文件系统功能。Linux文件系统是在硬盘上组织和存储数据的一种结构，通过文件系统可以管理文件、目录、权限等信息。...在Linux中，文件系统被组织成一个树形结构，称为文件系统层次结构（Filesystem Hierarchy Standard，FHS），该标准规定了Linux操作系统中各级目录的名称和用途，使得Linux...根目录 根目录（/）是Linux文件系统中的最顶层目录，所有其他的目录和文件都是从根目录开始构建的。在根目录下可以存放各种文件和目录，如用户目录、系统文件、配置文件等。.../proc /proc目录是Linux系统中一个特殊的目录，用于提供进程和系统信息的虚拟文件系统。.../mnt /mnt目录是Linux系统中用于挂载文件系统的目录，通过挂载可以将其他文件系统的内容挂载到/mnt目录下，使得这些文件系统可以被访问。
（如何管理磁盘文件） 5.1 了解文件系统 有了上面的线性大地址，我们就可以开始构建出文件系统了。...文件在磁盘中存储，本质是储存文件的内容与文件的属性数据。在每个分区内部分组，然后写入文件系统的管理数据，称之为格式化！！！ Linux 文件系统特定： 文件属性 与 文件内容 分开存储。...接下来我们来研究文件系统： 每个组里有这些部分： Block Group（占据空间最大的一部分）：每个Block Group都有着相同的结构组成。...inode 表 : 存放文件属性 如 文件大小，所有者，最近修改时间等 Linux中文件的属性是大小固定的集合体(一般固定128字节) 不包含文件名，但是都有inode_number，通过inode号来标识一个文件...而Linux系统会进行路径的缓存，来方便我们的寻找工作。 我们一般使用的云服务器会有一个虚拟磁盘vda，系统中会有许多分区。
文件系统: 它们不是世界上最激动人心的技术，但是仍然很重要。本文我们将细数那些流行的 Linux 文件系统 - 它们是什么，它们能够做什么，以及它们的目标用户。...BtrFSB 树（B-tree）文件系统 (也被当做是 butterFS，黄油文件系统) 是 Oracle 为 Linux 研发的一款文件系统。它是一个全新的文件系统，而且正处于主要开发阶段。...Linux 社区认为其有时候使用上还有些不稳定。BtrFS 的核心原则是围绕着写时复制copy-on-write原则展开的。写时复制基本上意味着在写入数据完成前，这份数据的每一比特都有单独的一份副本。...目标用户：BtrFS 的开发者们许诺过，该文件系统是当前其他文件系统的新一代替代者。非常正确，虽然目前其处于开发中。...结论Linux 上有许多可用的文件系统。每个文件系统都有其特定的用途，以便于特定用户解决不同的问题。本文的焦点集中在 Linux 平台上文件系统的主流选择。毫无疑问，其它的场景下还有一些别的选择。
接下来我们就在分区上创建文件系统。 linux 下用 mkfs 来创建文件系统 用法 ： mkfs -t 文件系统类型 设备名称 创建 ext3 文件系统 ? ...创建 FAT32 文件系统 （Linux 把 FAT32 识别为 vfat ) ? 下面重点讲一下 专门管理 ext 系列文件的 mke2fs . ...（详情请自行 man mke2fs) mke2fs 命令常用的选项如下所示： -t : 用来指定文件系统的类型，可以是 ext2 ， ext3 ，也可以是 ext4 。 ...创建一个 ext3 文件系统 ，块大小为 4096，并且预留给超级用户的块数百分比为 3 ? 接下来说一下 blkid 命令这个命令可以查看设备的相关属性。 ...fsck ： 检查并修复 linux 文件系统类型 -t : FILESYSTEM -a : 自动修复（不询问自动完成修复） e2fsck : 专门修复 ext2 ext3
文件系统 磁盘 磁盘的物理结构 磁盘的储存结构 磁盘的逻辑结构 文件系统 分治 inode与数据块 软硬链接 什么是软硬连接 文件与引用计数 文件的三大时间 动静态库 什么是库 库的使用 静态库...如果想清空哪个盘里面的所有数据内容，其实就相当于重写文件系统。一个磁盘，第一步是分区，第二部就是格式化，也就是写入文件系统。 文件系统的信息有分区的使用状态，分区的每个组的状态和信息。...inode与数据块 文件 = 内容 + 属性 Linux中，文件的属性和内容是分批存储的。 保存文件属性的叫inode块：具体大小跟文件系统的版本有关，我的是ext3，128字节。...未来这部分代码通过相对确定的地址位置来进行访问。 静态库在程序进入内存之前就被拷贝进了我们的程序内部，进入内存，在虚拟地址空间中也是在代码区里面，这样是很浪费空间的。...如果有很多个进程，那么内存当中也只需要加载这一个库就够了，因为每个进程操作系统都会帮助我们去映射对应库再虚拟地址空间的位置。
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