Linux文件系统挂装与高层体系结构
对于使用标准的和比较奇特的文件系统以及开发文件系统来说,Linux 是极好的平台.本文讨论Linux内核中的虚拟文件系统（VFS,有时候称为虚拟文件系统交换器）,然后介绍将文件系统连接在一起的主要结构. 基本的文件系统体系结构 Linux 文件系统体系结构是一个对复杂系统进行抽象化的有趣例子.通过使用一组通用的 API 函数,Linux 可以在许多种存储设备上支持许多种文件系统.例如,read 函数调用可以从指定的文件描述符读取一定数量的字节.read 函数不了解文件系统的类型,比如 ext3 或 NFS.它也不了解文件系统所在的存储媒体,比如 AT Attachment Packet Interface（ATAPI）磁盘、Serial-Attached SCSI（SAS）磁盘或 Serial Advanced Technology Attachment（SATA）磁盘.但是,当通过调用 read 函数读取一个文件时,数据会正常返回.本文讲解这个机制的实现方法并介绍Linux文件系统层的主要结构. 什么是文件系统？ 挂装 在Linux中将一个文件系统与一个存储设备关联起来的过程称为挂装（mount）.使用 mount 命令将一个文件系统附着到当前文件系统层次结构中（根）.在执行挂装时,要提供文件系统类型、文件系统和一个挂装点. 为了说明Linux文件系统层的功能（以及挂装的方法）,我们在当前文件系统的一个文件中创建一个文件系统.实现的方法是, 清单 1. 创建一个经过初始化的文件 1.$ dd if=/dev/zero of=file.img bs=1k count=10000 2.10000 0 records in 3.10000 0 records out 4.$ 现在有了一个 10MB 的 file.img 文件.使用 losetup 命令将一个循环设备与这个文件关联起来,让它看起来像一个块设备,而不是文件系统中的常规文件： 1.$ losetup /dev/loop0 file.img 2.$ 这个文件现在作为一个块设备出现（由 /dev/loop0 表示）.然后用 mke2fs 在这个设备上创建一个文件系统.这个命令创建一个指定大小的新的 ext2 文件系统,见清单 2. 清单 2. 用循环设备创建 ext2 文件系统 1.$ mke2fs -c /dev/loop0 10000 2.mke2fs 1.35 (28-Feb-2004) 3.max_blocks 1024000, rsv_groups = 1250, rsv_gdb = 39 4.Filesystem label= 5.OS type: Linux 6.Block size=1024 (log=0) 7.Fragment size=1024 (log=0) 8.2512 inodes, 10000 blocks 9.500 blocks (5.00%) reserved for the super user 10.... 11.$ 使用 mount 命令将循环设备（/dev/loop0）所表示的 file.img 文件挂装到挂装点 /mnt/point1.注意,文件系统类型指定为 ext2.挂装之后,就可以将这个挂装点当作一个新的文件系统,比如使用 ls 命令,见清单 3. 清单 3. 创建挂装点并通过循环设备挂装文件系统 1.$ mkdir /mnt/point1 2.$ mount -t ext2 /dev/loop0 /mnt/point1 3.$ ls /mnt/point1 4.lost found 5.$ 如清单 4 所示,还可以继续这个过程：在刚才挂装的文件系统中创建一个新文件,将它与一个循环设备关联起来,再在上面创建另一个文件系统. 清单 4. 在循环文件系统中创建一个新的循环文件系统 1.$ dd if=/dev/zero of=/mnt/point1/file.img bs=1k count=1000 |
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回答最常见的问题,“什么是文件系统”.文件系统是对一个存储设备上的数据和元数据进行组织的机制.
定义如此宽泛,支持它的代码会很有意思.正如前面提到的,有许多种文件系统和媒体.
