(编辑：jimmy 日期: 2024/12/26 浏览：2)
/******************** * 虚拟文件系统VFS ********************/
(1)VFS介绍
虚拟文件系统VFS作为内核的子系统，为用户空间程序提供了文件系统的相关接口。
VFS使得用户可以直接使用open()等系统调用而无需考虑具体文件系统和实际物理介质。
VFS提供了一个通用的文件系统模型，该模型囊括了我们所能想到的文件系统的常用功能和行为。通过这个抽象层，就可以实现利用通用接口对所有类新的文件系统进行操作。
a.调用模型
write(): 用户空间 -->
sys_write(): VFS -->
文件系统的写方法: 文件系统 -->
物理介质
(2)VFS采用的主要对象
VFS采用了面向对象的思路，采用一组数据结构来代表通用的文件对象。
这些结构体在包含数据的同时也包含了操作这些数据的指针。
VFS中包括了四个主要的对象类型。
a.超级块对象super_block
所有文件系统都必须实现超级块，该对象用于存储特定文件系统的信息，通常存储在磁盘的特定扇区中，每个文件系统只有一个超级块。
对于不基于磁盘的文件系统，比如基于内存的文件系统sysfs，linux会在使用现场创建超级块并将其保存到内存中。
超级块的结构体为super_block，定义在<linux/fs.h>。
超级块的操作方法结构体为super_operations，也定义在fs.h中。
创建、管理和销毁超级块对象的代码位于/fs/super.c。
在文件系统安装时，内核会调用alloc_super()函数从磁盘读取文件系统超级块，并将其信息填充到内存中的超级块对象中。
b.索引节点对象inode
索引节点对象包含了内核在操作文件或目录是需要的全部信息，如文件的访问控制权限，大小，拥有者，创建时间等。
系统把这些信息存储在一个单独的数据结构中，称为索引节点。
一个文件在内存中只有一个索引节点对象，特殊文件(比如管道和设备文件)也有其对应的索引节点。
inode结构体定义在<linux/fs.h>，其对应的操作函数结构体为inode_operations
c.目录项对象dentry
每个目录项对象代表一个路径中的特定部分，比如路径/bin/vi，/、bin和vi都属于目录项对象。
目录项对象没有对应的磁盘结构，VFS根据字符串形式的路径名现场创建。每个文件只对应一个dentry对象。
dentry结构体定义在<linux/dcache.h>中，对应的目录项操作函数结构体dentry_operations也定义在<linux/dcache.h>中。
d.文件对象file
文件对象表示进程已经打开的文件。这个对象在open的时候创建，在close的时候销毁。
因为多个进程可以同时打开和操作一个文件，所以一个文件可能在内存中有多个file对象。
文件对象由file结构体表示，定义在<linux/fs.h>中。file对象的操作函数结构体为file_operations，定义在<linux/fs.h>中。
这个函数集非常重要，其中包括了对文件的实际操作函数，用户空间调用write，最终会调用到file_operations里的write。
我们要实现一个char类型的字符设备，也就是要实现file_operations中支持的函数。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接