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Linux文件系统 提纲 1 Linux文件系统的特点与文件类别 2 Linux的虚拟文件系统 3 Linux文件系统的注册和挂装 4 ext2文件系统 5 块设备驱动 1 Linux文件系统的特点与文件类别 多级树形目录结构 根目录/ . 当前目录 .. 上一级目录 路径名 Linux文件的特点 无结构字符流式 长度可以动态改变 有访问权限 设备和文件系统统一 Linux文件类型 普通文件 目录文件 设备文件 字符设备文件 块设备文件 有名管道 软连接：类似Windows的快捷方式 Unix域套接字：在一台主机上的进程之间进行通信，不是网络协议的一部分。 2 Linux的虚拟文件系统 VFS 内核中的一个软件层 给用户空间进程提供文件系统接口 允许不同文件系统共存 隐藏了硬件的具体细节 为所有的文件系统提供了统一接口 利用了OO思想，提供了一个抽象基类，由该类派生出子类支持具体的文件系统。 提供的公共接口对应用程序是透明的 支持多种类型的文件系统 VFS的数据结构 super_block 每个具体的文件系统都有各自的超级块，被存放在磁盘特定扇区上。当内核对一个具体文件系统进行初始化和注册时，为其分配一个超级块，并从磁盘读取具体文件系统超级块中的信息填充进来，这是VFS超级块。 VFS超级块是各个具体文件系统安装时才建立的，并在这些具体文件系统卸载时被自动删除。 P250 双向循环链表 super_operation 与超级块关联的方法就是超级块操作对象，这些操作由super_operation结构来描述： struct super_operation { viod (*write_super)(struct super_block *);//把超级块信息写回磁盘 viod (*put_super)(struct super_block *); //释放超级块对象 viod (*read_inode)(struct inode *); //读取文件inode viod (*write_inode)(struct inode *,int); //回写文件inode viod (*put_inode)(struct inode *); //逻辑上释放inode viod (*delete_inode)(struct inode *); //物理上释放inode … }; inode对象（P252） 包含了内核在操作文件或目录时需要的全部信息，文件名可以更改，但索引节点对文件是惟一的，且随文件的存在而存在。 这些信息可以从磁盘索引节点直接读入VFS的inode对象中。 可以把具体文件系统存放在磁盘上的inode称为静态节点（FCB），它的内容被读入内存VFS的inode才能工作，后者也称为动态节点， dentry对象（P255） VFS把每个目录看作一个文件 如在路径/bin/vi中，bin和vi都是文件，bin是目录文件，而vi是普通文件 路径中的每个组成部分都由一个索引节点对象表示。 为了方便查找，VFS引入目录项的概念，每个dentry代表路径中的一个部分 如/、bin和vi都是目录项对象。前两个是目录，后一个是普通文件。 每一个文件除了有一个inode数据结构外，还有一个dentry数据结构与之关联，dentry结构中的d_inode指针指向相应的inode结构 引入dentry的主要目的是对目录进行缓冲，加快对文件的快速定位，改进文件系统效率。 Dentry结构代表逻辑意义上的文件，描述文件的逻辑属性，它在磁盘上并没有对应的映像；而inode结构代表物理意义上的文件，记录文件的物理属性，它在磁盘上有对应的映像。 file文件对象（ P254） Linux建立了文件对象(file)来保存打开文件的文件位置，这个对象称为打开的文件描述符(open file description)。 file结构除保存文件位置外，还把指向该文件索引节点的指针也放在其中，file结构形成一个双向链表。 用户打开文件表files_struct（P261） 文件描述符用来描述打开的文件，每个进程用一个files_struct结构来记录文件描述符的使用情况，这个结构称为用户打开文件表，它是进程的私有数据， fs_struct结构 fs_struct结构描述进程与文件系统的关系，其定义为： struct fs_struct { … struct dentry *root; //根目录的目录项对象 struct dentry *pwd,; //当前工作目录的目录项对象 … struct vfsmount *rootmnt; //根目录的安装点对象