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Linux文件系统原理 概述 要理解linux的文件系统，要从理解虚拟文件系统（VFS，Virtual Filesystem）开始。其结构可以用图表1来描述。 图表 SEQ 图表 \* ARABIC 1 虚拟文件系统 它到底是什么？ 虚拟文件系统是Linux内核中的一个软件层，用于给用户空间的程序提供文件系统接口。它也提供了内核中的一个抽象功能，允许不同的文件系统共存。 工作方式概述 注册和安装一个文件系统 如果你想在内核中支持一种新的文件系统的话，你所需要做的仅仅是调用函数register_filesystem()。你向内核中传递一个描述文件系统实现 的结构(struct filesystem)， 此结构将被加入到内核的支持文件系统表中去。你可以运行下面的命令： % cat /proc/filesystems 这样可以看到你的系统支持哪些文件系统。 内核模块必须提供两个用于加载和卸载时调用的接口，这两个接口由两个固定的宏引出，分别为module_init()，module_exit()。文件系统在作为模块被加载到内核时，调用register_filesystem()，把自己注册为一种文件系统。在模块被卸载时，调用unregister_filesystem()从内核中注消。以JFFS为例： // 定义一种文件系统jffs_fs_type，其名称为“JFFS” static DECLARE_FSTYPE_DEV(jffs_fs_type， jffs， jffs_read_super); static int __init init_jffs_fs(void) { printk(KERN_INFO JFFS version JFFS_VERSION_STRING ， (C) 1999， 2000 Axis Communications AB\n); #ifdef CONFIG_JFFS_PROC_FS jffs_proc_root = proc_mkdir(jffs， proc_root_fs); #endif fm_cache = kmem_cache_create(jffs_fm， sizeof(struct jffs_fm)， 0， SLAB_HWCACHE_ALIGN， NULL， NULL); node_cache = kmem_cache_create(jffs_node，sizeof(struct jffs_node)， 0， SLAB_HWCACHE_ALIGN， NULL， NULL); // 注册文件系统 return register_filesystem(jffs_fs_type); } static void __exit exit_jffs_fs(void) { // 注消文件系统 unregister_filesystem(jffs_fs_type); kmem_cache_destroy(fm_cache); kmem_cache_destroy(node_cache); } // 引出模块的加载和卸载时调用的接口 module_init(init_jffs_fs) module_exit(exit_jffs_fs) 当一个mount请求出现时，VFS将会为特定的文件系统调用相应的方法。安装点的dentry结构将会被改为指向新文件系统的根i节点。 打开一个文件 VFS实现了open系统调用。路径参数被VFS用来在目录入口缓存(dentry cache or dcache)。这提供了一个将路径名转化为特定的dentry的一个快的查找机制。 一个单独的dentry通常包含一个指向i节点(inode)的指针。i节点存在于磁盘驱动器上，它可以是一个规则文件，目录，FIFO文 件，等等。Dentry存在于RAM中，并且永远不会被存到磁盘上：它们仅仅为了提高系统性能而存在。i节点存在于磁盘上，当需要时被拷入内存中，之后对 它的任何改变将被写回磁盘。存在于RAM中的i节点就是VFS的i节点，dentry所包含的指针指向的就是它。 dcache是你的整个文件空间的观察点。大多数情况下不可能有足够的RAM空间来放我们的文件空间的所有文件的目录入口缓存(dentry)，所以我们的dcache会有缺少的项。为了将路径名转换为一个dentry，VFS不得不采取创建dentry的方式，并在创建dentry时将指针指向相应的i节点。这是通过对i节点的查找完成的。 为了查找一个文件的i节点(通常从磁盘上读)，VFS需要调用该文件的父目录的lookup()方法，此方法是特定的文件系统所设置的。后面对此将会有更详尽的描述。 一旦VFS得到了所需要的