(笔记)Linux内核学习(十)之虚拟文件系统概念

虚拟文件系统

虚拟文件系统:内核子系统VFS,VFS是内核中文件系统的抽象层,为用户空间提供文件系统相关接口;

通过虚拟文件系统,程序可以利用标准Linux文件系统调用在不同的文件系统中进行交互和操作。

VFS作为抽象层:

    

文件系统被安装在一个特定的安装点上,该安装点在全局层次结构中被称作命名空间,

所有的已安装文件系统都作为根文件系统树的枝叶出现在系统中。

  

     

文件系统主要的对象:

超级块对象:代表一个已安装文件系统;struct super_block {}

索引节点对象:代表一个文件;struct inode {}

目录项对象:代表一个目录项,路径的一个组成部分;struct dentry {}

文件对象:进程打开的文件;struct file {}

特定文件系统类型:struct file_system_type {}

安装文件系统的实例:struct vfsmount {}

对象之间的结构关系如下:

    

Linux 中的 VFS 文件系统机制:

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-vfs/

时间: 2024-11-10 12:01:59

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(笔记)Linux内核学习(九)之内核内存管理方式

一 页 内核把物理页作为内存管理的基本单位:内存管理单元(MMU)把虚拟地址转换为物理 地址,通常以页为单位进行处理.MMU以页大小为单位来管理系统中的也表. 32位系统:页大小4KB 64位系统:页大小8KB 内核用相应的数据结构表示系统中的每个物理页: <linux/mm_types.h> struct page {} 内核通过这样的数据结构管理系统中所有的页,因此内核判断一个页是否空闲,谁有拥有这个页 ,拥有者可能是:用户空间进程.动态分配的内核数据.静态内核代码.页高速缓存-- 系统中

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虚拟文件系统(VFS)是linux内核和具体I/O设备之间的封装的一层共通访问接口,通过这层接口,linux内核可以以同一的方式访问各种I/O设备. 虚拟文件系统本身是linux内核的一部分,是纯软件的东西,并不需要任何硬件的支持. 1. 虚拟文件系统的作用 虚拟文件系统(VFS)是linux内核和存储设备之间的抽象层,主要有以下好处. - 简化了应用程序的开发:应用通过统一的系统调用访问各种存储介质 - 简化了新文件系统加入内核的过程:新文件系统只要实现VFS的各个接口即可,不需要修改内核部分

(笔记)Linux内核学习(十一)之I/O层和I/O调度机制

一 块I/O基本概念 字符设备:按照字符流的方式被有序访问的设备.如串口.键盘等. 块设备:系统中不能随机(不需要按顺序)访问固定大小的数据片(chunk 块)的设备. 如:硬盘.软盘.CD-ROM驱动器.闪存等.都是通过以安装文件系统的方式使用. 块设备的组成: 扇区:是块设备中最小的可寻址单元(常见大小512字节):是块设备的基本寻址和操作单元. 块:是文件系统最小逻辑可寻址单元,文件系统的抽象,只能通过块访问文件系统.通常包含多个扇区. 当一个块被调入内存时(读入后或等待写出时),它要存储

(笔记)Linux内核学习(三)之进程调度

进程调度: 在可运行态进程之间分配有限处理器时间资源的内核子系统. 一 调度策略 1 进程类型 I/O消耗型进程:大部分时间用来提交I/O请求或是等待I/O请求,经常处于可运行状态,但运行时间短,等待请求过程时处于阻塞状态.如交互式程序. 处理器消耗型进程:时间大都用在执行代码上,除非被抢占否则一直不停的运行. 综合型:既是I/O消耗型又是处理器消耗型. 调度策略要在:进程响应迅速(响应时间短)和最大系统利用率(高吞吐量)之间寻找平衡. 2 调度概念 优先级:基于进程价值和对处理器时间需求进行进

(笔记)Linux内核学习(七)之内核同步机制和实现方式

一 原子操作 指令以原子的方式执行--执行过程不被打断. 1 原子整数操作 原子操作函数接收的操作数类型--atomic_t //定义 atomic_t v;//初始化 atomic_t u = ATOMIC_INIT(0); //操作 atomic_set(&v,4); // v = 4 atomic_add(2,&v); // v = v + 2 = 6 atomic_inc(&v); // v = v + 1 = 7 //实现原子操作函数实现 static inline vo

(笔记)Linux内核学习(八)之定时器和时间管理

一 内核中的时间观念 内核在硬件的帮助下计算和管理时间.硬件为内核提供一个系统定时器用以计算流逝的时间.系 统定时器以某种频率自行触发,产生时钟中断,进入内核时钟中断处理程序中进行处理. 墙上时间和系统运行时间根据时钟间隔来计算. 利用时间中断周期执行的工作: 更新系统运行时间: 更新实际时间: 在smp系统上,均衡调度程序中各处理器上运行队列: 检查当前进程是否用尽了时间片,重新进行调度: 运行超时的动态定时器: 更新资源消耗和处理器时间的统计值: 二 节拍率 系统定时器的频率:通过静态预处理

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一 临界区和竞争条件 临界区:访问和操作共享数据的代码段. 竞争条件:多个执行线程处于同一个临界区中. 处于竞争条件:造成访问的数据或者资源不一致状态: 对资源i的访问:ProcessA和B访问后得到正确的结果应该是9: 进程是并发执行,有可能得到的结果是:8 防止这种情况的发生:保证对资源的访问原子操作. 二 加锁 锁:采用原子操作实现,原子操作不存在竞争. 造成并发原因: l  中断:随时可以打断当前执行的进程代码: l  软中断和tasklet:任何时刻能唤醒调度软中断和tasklet,打

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先说几个术语: 一.Linux进程的五个段 下面我们来简单归纳一下进程对应的内存空间中所包含的5种不同的数据区都是干什么的.重点:代码段.数据段.堆栈段,这是一个概念堆.栈.全局区.常量区,这是另一个概念1)代码段:代码段是用来存放可执行文件的操作指令,也就是说是它是可执行程序在内存中的镜像.代码段需要防止在运行时被非法修改,所以只准许读取操作,而不允许写入(修改)操作--它是不可写的.代码段(code segment/text segment)通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域.这部分