Linux操作系统分析与实践5.ppt

Linux操作系统分析与实践第五讲：文件管理 本讲主要内容 虚拟文件系统VFS Ext2文件系统 虚拟文件系统 内核软件层，在内核中提供一个文件系统框架（接口函数集、管理用的数据结构、各种缓存机制） 为各种文件系统提供通用接口 虚拟文件系统（续） 支持的文件系统可分为三类 基于磁盘的文件系统 e.g VFAT、NTFS、ISO9660 CDROM… 网络文件系统 e.g NFS、Coda… 特殊文件系统 不管理磁盘空间,e.g /proc 所有的文件系统都可以安装到根系统的子目录中 通用文件模型 用于表示所有支持的文件系统，由以下对象类型组成 超级块对象：存放已安装文件系统信息 索引节点对象：存放文件信息，每个索引节点对象的索引节点号唯一地标识了文件系统中的文件 文件对象：存放打开文件与进程间交互的信息 目录项对象：存放目录项与文件进行链接的信息 同时VFS还使用了磁盘高速缓存（软件机制），将常用的目录项对象放在目录项高速缓存中 通用文件模型（续） 这个模型是对要支持的文件系统的一种抽象，对于UNIX系列的，直接就可以很好地支持；对于没有目录文件的文件系统，比如FAT系列，Linux需要能够快速建立对应于目录的文件 可以将VFS看成一种通用文件系统，它位于应用程序和具体文件系统之间，提供了一层通用的接口，它在必要时依赖具体的文件系统 通用文件模型（续） VFS数据结构 超级块对象 超级块对象 struct super_block { struct list_head s_list; /* Keep this first */ kdev_t s_dev; unsigned long s_blocksize; unsigned char s_blocksize_bits; unsigned char s_dirt; unsigned long long s_maxbytes; /* Max file size */ struct file_system_type *s_type; struct super_operations *s_op; struct dquot_operations *dq_op; ... struct list_head s_files /*分配给超级块的文件对象链表*/ }; 所有超级块对象由循环双链表组成，首元素s_list 超级块操作在s_op中 超级块对象（续） struct super_operations { void (*read_inode) (struct inode *); void (*read_inode2) (struct inode *, void *) ; void (*dirty_inode) (struct inode *); void (*write_inode) (struct inode *, int); void (*put_inode) (struct inode *); void (*delete_inode) (struct inode *); void (*put_super) (struct super_block *); void (*write_super) (struct super_block *); void (*write_super_lockfs) (struct super_block *); void (*unlockfs) (struct super_block *); int (*statfs) (struct super_block *, struct statfs *); int (*remount_fs) (struct super_block *, int *, char *); void (*clear_inode) (struct inode *); void (*umount_begin) (struct super_block *); struct dentry * (*fh_to_dentry)(struct super_block *sb, __u32 *fh, int len, int fhtype, int parent); int (*dentry_to_fh)(struct dentry *, __u32 *fh, int *lenp, int need_parent); int (*show_options)(struct seq_file *, struct vfsmount *); }; 主要的操作对象：i节点、超级块、文件系统 索引节点对象 struct inode { struct