第頁2023Linux文件系統掛裝與高層體系結構Linux文件系統掛裝與高層體系結構

WindowsXP昂揚的價格和升級收費政策使更多企業和個人用戶轉向自由開放的Linux操作系統，目標雇主群會快速增長。下面是我整理的關于Linux文件系統掛裝與高層體系結構，希望大家仔細閱讀!

文件系統體系結構

既然已經看到了文件系統的構造方法，現在就看看Linux文件系統層的體系結構。本文從兩個角度考察Linux文件系統。首先采納高層體系結構的角度。然后進行深層次探討，介紹實現文件系統層的主要結構。

高層體系結構

盡管大多數文件系統代碼在內核中(后面探討的用戶空間文件系統除外)，但是圖1所示的體系結構顯示了用戶空間和內核中與文件系統相關的主要組件之間的關系。

圖1.Linux文件系統組件的體系結構

用戶空間包含一些應用程序(例如，文件系統的運用者)和GNUC庫(glibc)，它們為文件系統調用(翻開、讀取、寫和關閉)供給用戶接級塊(superblock)、inode、dentry和文件。超級塊在每個文件系統的根上，超級塊描述和維護文件系統的狀態。文件系統中管理的每個對象(文件或書目)在Linux中表示為一個inode。inode包含管理文件系統中的對象所需的全部元數據(包括可以在對象上執行的操作)。另一組結構稱為dentry，它們用來實現名稱和inode之間的映射，有一個書目緩存用來保存最近運用的dentry。dentry還維護書目和文件之間的關系，從而支持在文件系統中移動。最終，VFS文件表示一個翻開的文件(保存翻開的文件的狀態，比方寫偏移量等等)。

根本的文件系統體系結構

Linux文件系統體系結構是一個對困難系統進行抽象化的好玩例子。通過運用一組通用的API函數，Linux可以在很多種存儲設備上支持很多種文件系統。例如，read函數調用可以從指定的文件描述符讀取肯定數量的字節。read函數不了解文件系統的類型，比方ext3或NFS。它也不了解文件系統所在的存儲媒體，比方ATAttachmentPacketInterface(ATAPI)磁盤、Serial-AttachedSCSI(SAS)磁盤或SerialAdvancedTechnologyAttachment(SATA)磁盤。但是，當通過調用read函數讀取一個文件時，數據會正常返回。本文講解這個機制的實現方法并介紹Linux文件系統層的主要結構。

什么是文件系統?

首先答復最常見的問題，;什么是文件系統;。文件系統是對一個存儲設備上的數據和元數據進行組織的機制。由于定義如此寬泛，支持它的代碼會很有意思。正如前面提到的，有很多種文件系統和媒體。由于存在這么多類型，可以預料到Linux文件系統接口實現為分層的.體系結構，從而將用戶接口層、文件系統實現和操作存儲設備的驅動程序分隔開。

掛裝

在Linux中將一個文件系統與一個存儲設備關聯起來的過程稱為掛裝(mount)。運用mount吩咐將一個文件系統附著到當前文件系統層次結構中(根)。在執行掛裝時，要供給文件系統類型、文件系統和一個掛裝飾。

為了說明Linux文件系統層的功能(以及掛裝的方法)，我們在當前文件系統的一個文件中創立一個文件系統。實現的方法是，首先用dd吩咐創立一個指定大小的文件(運用/dev/zero作為源進行文件復制)--換句話說，一個用零進行初始化的文件，見清單1。

清單1.創立一個經過初始化的文件

1.$ddif=/dev/zeroof=file.imgbs=1kcount=10000

2.10000+0recordsin

3.10000+0recordsout

4.$

現在有了一個10MB的file.img文件。運用losetup吩咐將一個循環設備與這個文件關聯起來，讓它看起來像一個塊設備，而不是文件系統中的常規文件：

1.$losetup/dev/loop0file.img

2.$

這個文件現在作為一個塊設備出現(由/dev/loop0表示)。然后用mke2fs在這個設備上創立一個文件系統。這個吩咐創立一個指定大小的新的ext2文件系統，見清單2。

清單2.用循環設備創立ext2文件系統

1.$mke2fs-c/dev/loop010000

2.mke2fs1.35(28-Feb-2004)

3.max_blocks1024000,rsv_groups=1250,rsv_gdb=39

4.Filesystemlabel=

5.OStype:Linux

6.Blocksize=1024(log=0)

7.Fragmentsize=1024(log=0)

8.2512inodes,10000blocks

9.500blocks(5.00%)reservedforthesuperuser

10

11.$

運用mount吩咐將循環設備(/dev/loop0)所表示的file