Linux的虚拟文件系统(一)

 1 引言

Linux 中允许众多不同的文件系统共存,如 ext2, ext3, vfat 等。通过使用同一套文件 I/O 系统 调用即可对 Linux 中的任意文件进行操作而无需考虑其所在的具体文件系统格式;更进一步,对文件的 操作可以跨文件系统而执行。如图 1 所示,我们可以使用 cp 命令从 vfat 文件系统格式的硬盘拷贝数据到 ext3 文件系统格式的硬盘;而这样的操作涉及到两个不同的文件系统。


图 1. 跨文件系统的文件操作
图片示例_跨文件系统的文件操作

“一切皆是文件”是 Unix/Linux 的基本哲学之一。不仅普通的文件,目录、字符设备、块设备、 套接字等在 Unix/Linux 中都是以文件被对待;它们虽然类型不同,但是对其提供的却是同一套操作界面。


图 2. 一切皆是文件
图片示例_一切皆是文件

而虚拟文件系统正是实现上述两点 Linux 特性的关键所在。虚拟文件系统(Virtual File System, 简称 VFS), 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;同时,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。系统中所有的文件系统不但依赖 VFS 共存,而且也依靠 VFS 协同工作。

为了能够支持各种实际文件系统,VFS 定义了所有文件系统都支持的基本的、概念上的接口和数据 结构;同时实际文件系统也提供 VFS 所期望的抽象接口和数据结构,将自身的诸如文件、目录等概念在形式 上与VFS的定义保持一致。换句话说,一个实际的文件系统想要被 Linux 支持,就必须提供一个符合VFS标准 的接口,才能与 VFS 协同工作。实际文件系统在统一的接口和数据结构下隐藏了具体的实现细节,所以在VFS 层和内核的其他部分看来,所有文件系统都是相同的。图3显示了VFS在内核中与实际的文件系统的协同关系。
图3. VFS在内核中与其他的内核模块的协同关系
图片示例_VFS在内核中与其他的内核模块的协同关系

我们已经知道,正是由于在内核中引入了VFS,跨文件系统的文件操作才能实现,“一切皆是文件” 的口号才能承诺。

 VFS和具体文件是如何打交道的,容小编想想。

转自:https://blog.csdn.net/heikefangxian23/article/details/51579971

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