前言 为什么 Linux 内核的文件系统类型那么多，都能挂载上呢？为什么系统里可以直接 mount 其他文件系统呢？...甚至能把 windows 下的文件夹挂载到 windows 上，为什么 Linux 的虚拟文件系统这么强大？这得益于它的数据结构设计得十分精妙。好像听过，Linux 有什么解决不了的？加一层。...VFS 是什么 虚拟文件系统，简称 VFS（Virtual Filesystem），是一个内核软件层。...VFS 的作用 概括地讲，VFS 有两个作用： 处理与 Unix 标准文件系统相关的所有系统调用 为各种文件系统提供一个通用的接口 VFS 支持的文件系统类型 以下列出以下常见的文件系统类型，本文暂时不对其进行详细分析...关键数据结构介绍 Linux VFS 抽象出 4 种类型的数据结构，实现将不同类型的文件系统挂载到目录结构中。
文件系统的注册 这里的文件系统是指可能会被挂载到目录树中的各个实际文件系统，所谓实际文件系统，即是指VFS 中的实际操作最终要通过它们来完成而已，并不意味着它们一定要存在于某种特定的存储设备上。...比如在笔者的 Linux 机器下就注册有 "rootfs"、"proc"、"ext2"、"sockfs" 等十几种文件系统。...3.1 文件系统的数据结构 在 Linux 源代码中，每种实际的文件系统用以下的数据结构表示（include/linux/fs.h）： 1 struct file_system_type { 2... 在众多的实际文件系统中，之所以单独介绍 rootfs 文件系统的注册过程，实在是因为该文件系统 VFS 的关系太过密切，如果说 ext2/ext3 是 Linux 的本土文件系统，那么 rootfs...文件系统则是 VFS 存在的基础。
二、VFS 虚拟文件系统 Linux支持各种各样的文件系统格式，如 ext2、 ext3、 reiserfs、 FAT、 NTFS、 iso9660等等，不同的磁盘分区、光盘或其它存储设备都有不同的文件系统格式...Linux内核在各种不同的文件系统格式之上做了一个抽象层，使得文件、目录、读写访问等概念成为抽象层的概念，因此各种文件系统看起来用起来都一样，这个抽象层称为虚拟文件系统（VFS，Virtual File...VFS 是应用程序和具体的文件系统之间的一个层。不过，在某些情况下，一个文件操作可能由VFS 本身去执行，无需调用下一层程序。...从某种意义上说，可以把VFS 看成“通用”文件系统，它在必要时依赖某种具体的文件系统。 ?...对于 ext2文件系统来说，在磁盘存储布局上也有 inode和超级块的概念，所以很容易和 VFS中的概念建立对应关系。
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...VFS最终的转写入不同的文件系统，再通过文件系统的驱动最终写入硬件设备。...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。...94%E2%80%94VFS/
最近挂载了N多的文件系统，大致了不同文件系统的相应特性及挂载方式，却还是对Linux的文件系统没有从源码方面去了解。不求甚解确实不好不好。...于是借鉴一些大牛的博客及自己的理解，总结了博客系列： 一、VFS是什么： VFS是Linux中的一个虚拟文件文件系统，也称为虚拟文件系统交换层（Virtual Filesystem Switch），是一种软件机制...等）； （2）通过系统调用到VFS到实际文件系统的操作。...二、文件系统种类： （1）基于磁盘的文件系统； （2）网络文件系统（NFS）； （3）伪文件系统（sysfs、proc）； VFS 目录树结构： ?...Reference： https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-vfs/ 在链接中，文章选用的是Linux2.4.20，我选择Linux3.4.2来分析源码
注：本分类下文章大多整理自《深入分析linux内核源代码》一书，另有参考其他一些资料如《linux内核完全剖析》、《linux c 编程一站式学习》等，只是为了更好地理清系统编程和网络编程中的一些概念性问题...二、VFS 虚拟文件系统 Linux支持各种各样的文件系统格式，如 ext2、 ext3、 reiserfs、 FAT、 NTFS、 iso9660等等，不同的磁盘分区、光盘或其它存储设备都有不同的文件系统格式...Linux内核在各种不同的文件系统格式之上做了一个抽象层，使得文件、目录、读写访问等概念成为抽象层的概念，因此各种文件系统看起来用起来都一样，这个抽象层称为虚拟文件系统（VFS，Virtual File...VFS 是应用程序和具体的文件系统之间的一个层。不过，在某些情况下，一个文件操作可能由VFS 本身去执行，无需调用下一层程序。...从某种意义上说，可以把VFS 看成“通用”文件系统，它在必要时依赖某种具体的文件系统。 ?
什么是VFS?...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...VFS自身仅仅存在于内存，VFS自身定义了几个重要的数据结构:inode、dentry、super_block，通过这几个重要的结构将真实硬盘的文件系统抽象到内存，通过dentry、inode这几个对象来进行文件的读写操作...// 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
在 Linux 当中文件系统千奇百种，比较常见的有 EXT3、EXT4，还有基于内存的 ramfs、tmpfs 和基于网络的 nfs，和基于用户态的 fuse，当然 fuse 应该不能完全的文件系统，只能算是一个能把文件系统实现放到用户态的模块...这个 wiki 上列出了很多 Linux 的文件系统类型。...对于这些文件系统，Linux 做了一层抽象就是 VFS 虚拟文件系统，这个其实就是软件设计必然的过程，对于不同的实现规定统一的接口，也就是定义与实现分离，如果想要自己实现一个文件系统的话只要实现一个满足...VFS 层的文件系统就能加入到内核当中。...这是文件系统本身这个结构在操作系统里的组织结构，接下来分析文件系统满足 VFS 要包含哪些内容。
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）。...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。...调用过程如下： 2. file_operations结构 底层文件系统需要实现虚拟文件系统的接口，才能被虚拟文件系统使用。...正是有了 虚拟文件系统，Linux 才能支持各种各样的文件系统。
编者注：在分析完 Linux inode 基础概念 之后，让我们看下inode在内存中对应的文件系统抽象VFS，然后分析下关于 磁盘操作 中Page Cache的回写策略。...VFS（虚拟文件系统层） VFS是虚拟文件系统层（进程与文件系统之间的抽象层），与它相关的数据结构只存在于物理内存当中。...其目的是屏蔽下层具体文件系统操作的差异，为上层的操作提供一个统一接口，正是由于VFS的存在，Linux中允许多个不同的文件系统共存。...VFS中包含着向物理文件系统转换的一系列数据结构，如VFS超级块、VFS的Inode、各种操作函数的转换入口等。...Linux中VFS依靠四个主要的数据结构来描述其结构信息，分别为超级块、索引结点、目录项和文件对象，这些数据结构大都会与磁盘上的对应上。 超级块（Super Block）：超级块对象表示一个文件系统。
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。...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。...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。
/******************** * 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。...a.调用模型 write(): 用户空间 –> sys_write(): VFS –> 文件系统的写方法: 文件系统 –> 物理介质 (2)VFS采用的主要对象 VFS采用了面向对象的思路，采用一组数据结构来代表通用的文件对象...VFS中包括了四个主要的对象类型。 a.超级块对象super_block 所有文件系统都必须实现超级块，该对象用于存储特定文件系统的信息，通常存储在磁盘的特定扇区中，每个文件系统只有一个超级块。...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。
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？...object） 目录项对象（dentry object） 文件的概念 文件的表达 内存表达 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...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。...因此，VFS 不仅充当抽象层，而且实际上它提供了一个文件系统的基本实现，可以由不同的实现来使用和扩展。因此，要了解文件系统是如何工作的，就要先了解VFS 。...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。
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。...因此，VFS 不仅充当抽象层，而且实际上它提供了一个文件系统的基本实现，可以由不同的实现来使用和扩展。因此，要了解文件系统是如何工作的，就要先了解VFS 。...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。...start_kernel vfs_caches_init mnt_init init_rootfs // 注册rootfs文件系统 init_mount_tree
前言： 随着Linux的版本升高，存储栈的复杂度也随着增加。作者在这里简单介绍目前Linux存储栈。...2，vfs vfs的主要作用就是抽象，各种各样的文件系统都有各自的实现，但是用户态的读写始终就是read，write，readv，writev，pread，pwrite等等几个API。...如上图，尽管后端、驱动、层次各不相同，但是经过vfs的抽象，都成了“文件”。 3，virtio-blk 第一条蓝色的路径。在图中示例，使用裸数据的方式访问，没有经过文件系统，直接到了块层。...用户使用裸数据的方式访问，经过vfs，并不需要具体的文件系统处理，vfs把请求转到通用块层，块层继续把请求转成scsi请求，scsi generic layer继续向下请求，最后通过PCI协议出来请求数据...7，网络文件系统 例如上图的第五条深绿色的路径，/mnt/nfs是使用nfs来mount的。 用户请求经过vfs，vfs并不会把请求交给通用块层，而是转发到socket。
VFS（Virtual File System），虚拟文件系统。...3.4 虚拟文件系统（Virtual Filesystem, VFS） 传统意义上的文件系统，是一种存储和组织计算机数据的方法。...而为了兼容，操作系统或者内核，要以相同的表现形式，同时支持多种类型的文件系统，这就延伸出了虚拟文件系统（VFS）的概念。...VFS的功能就是管理各种各样的文件系统，屏蔽它们的差异，以统一的方式，为用户程序提供访问文件的接口。...Linux内核就是这样做的，除了传统的磁盘文件系统之外，它还抽象出了设备文件系统、内存文件系统等等。这些逻辑，都是由VFS子系统实现。
FUSE官网： https://github.com/libfuse/libfuse FUSE实现机制分析 在这个章节，我们首先对于虚拟文件系统做一个简单介绍，Linux下的文件系统都依赖于虚拟文件系统...[1508138698498_4052_1508138723355.jpg]虚拟文件系统介绍（VFS） Linux支持ext，ext2，xia，minix，umsdos，msdes，fat32 ，ntfs...对于用户来说，我们不要去关心不同文件系统的具体操作过程，而只是对一个虚拟的文件操作界面来进行操作，这个操作界面就是 Linux 的虚拟文件系统(VFS ) 。...在 Linux 的内核文件中，VFS 和具体的文件系统程序都放在 Linux\FS 中，其中每一种文件系统对应一个子目录，另外还有一些共用的 VFS 程序。...VFS 使 Linux 同时安装、支持许多不同类型的文件系统成为可能。VFS 拥有关于各种特殊文件系统的公共界面，如超级块、inode、文件操作函数入口等。
两个抽象概念 Steven 研究了文件系统的各种操作，决定将他们抽象为两个概念： vfs，虚拟文件系统，代表文件系统 vnode，虚拟 inode，代表文件 vfs，虚拟文件系统，它提供统一的接口，使操作系统可以以一致的方式访问不同的文件系统...它包含 struct *vnodeops 指针，作为 vfs 的一部分，有指针 struct *vfs 指向文件系统实例。...lookuppn 函数会跟随这个指针，并调用 vfs 的根函数，以获取该文件系统的根 vnode，替换当前正在处理的 vnode。...在 Linux 系统中 通过查看 Linux 内核源代码，我们可以找到 Kleiman 设计的总体结构，尽管 Linux 内核的复杂性和丰富性掩盖了其中大部分内容。...Linux 内核拥有丰富的文件系统类型，并且还添加了许多在 40 年前的 BSD 中不存在的功能。
VFS（Virtual File System），虚拟文件系统。...3.4 虚拟文件系统（Virtual Filesystem, VFS）传统意义上的文件系统，是一种存储和组织计算机数据的方法。...而为了兼容，操作系统或者内核，要以相同的表现形式，同时支持多种类型的文件系统，这就延伸出了虚拟文件系统（VFS）的概念。...VFS的功能就是管理各种各样的文件系统，屏蔽它们的差异，以统一的方式，为用户程序提供访问文件的接口。...Linux内核就是这样做的，除了传统的磁盘文件系统之外，它还抽象出了设备文件系统、内存文件系统等等。这些逻辑，都是由VFS子系统实现。 VFS子系统包括6个子模块（见下图），它们的功能如下： 1.
由于 Linux 支持许多不同的文件系统，并且将它们组织成了一个统一的虚拟文件系统....虚拟文件系统（VirtualFileSystem,VFS）:隐藏了各种硬件的具体细节，把文件系统操作和不同文件系统的具体实现细节分离了开来，为所有的设备提供了统一的接口，VFS提供了多达数十种不同的文件系统...虚拟文件系统可以分为逻辑文件系统和设备驱动程序。逻辑文件系统指Linux所支持的文件系统，如ext2,fat等，设备驱动程序指为每一种硬件控制器所编写的设备驱动程序模块。...虚拟文件系统（VFS）是 Linux 内核中非常有用的一个方面，因为它为文件系统提供了一个通用的接口抽象。VFS 在 SCI 和内核所支持的文件系统之间提供了一个交换层。...在 VFS 下面是文件系统抽象，它定义了上层函数的实现方式。它们是给定文件系统（超过 50 个）的插件。文件系统的源代码可以在 ./linux/fs 中找到。
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