Linux2.6VFS相关数据结构及说明一.VFS文件系统的主要功能：传统的操作系统仅能支持一种类型的文件系统，随着信息技术的发展和应用需求的增长，迫切要求计算机之间共享网络文件系统。为了能同时支持多种文件系统，不同操作系统采用不同技术方案来提供虚拟文件系统，它要实现以下目标：把多种个文件系统纳入统一框架中，不同的磁盘分区可以包含不同的文件系统，对它们的使用和传统单一文件系统没有区别；用户可以通过同一组系统调用来对不同的文件系统及文件进行操作，更进一步，系统调用可以跨物理介质和跨文件系统执行，如从一个文件系统拷贝或移动数据到另一个文件系统；对网络共享文件提供完全支持，访问远程节点上的文件应与访问本地节点的文件一致；开发出新的文件系统后，可以模块方式加入到操作系统中。VFS是一种软件机制，也许称它为Linux的文件系统管理者更确切点，与它相关的数据结构只存在于物理内存当中。所以在每次系统初始化期间，Linux都首先要在内存当中构造一棵VFS的目录树(在Linux的源代码里称之为namespace)，实际上便是在内存中建立相应的数据结构。VFS中的各目录其主要用途是用来提供实际文件系统的挂载点，当然在VFS中也会涉及到文件级的操作。一般地说，VFS提供以下功能：•记录可用的文件系统类型，并对具体文件系统的数据结构进行抽象，以一种统一的数据结构进行管理；•把文件系统与对应的存储设备联系起来；•处理面向文件的通用操作，接受用户层的系统调用，例如write、open、stat、link等等；•涉及具体文件系统的操作时，把它们映射到相关的具体文件系统。•支持多种具体文件系统之间相互访问。•接受内核其他子系统的操作请求，特别是内存管理子系统。整个Linux中文件系统的逻辑关系如图所示：二.文件系统的注册、安装和卸载（1）文件系统的注册Linux支持的文件系统必须注册后才能被安装和使用，文件系统不再使用时则予以注销。一般在编译内核的时侯注册；也可以加载模块的方式手动注册。向内核注册有两种方式：一种是在系统引导时在VFS中注册，在系统关闭时注销；另一种是把文件系统作为内核可装载的模块，在实际安装时进行注册，并在模块卸载时注销。每个文件系统都有一个初始化例程（如intinit_ext2_fs(void)），它的作用就是把注册结构体作为参数，调用内核提供的注册函数regiater_filesystem()在VFS中进行注册（如regiater_filesystem(&ext2_fs_type)），即填写一个叫做file_system_type的数据结构，该结构包含了文件系统的名称以及一个指向对应的VFS超级块读取例程的地址，所有已注册的文件系统的file_system_type结构形成一个链表，为区别后面将要说到的已安装的文件系统形成的另一个链表，我们把这个链表称为注册链表。如图所示就是内核中的file_system_type链表，链表头由file_systems全局变量指定。上图仅示意性地说明系统中已安装注册的三个文件系统Ext2、proc、iso9660其file_system_type结构所形成的链表。当然，系统中实际安装的文件系统要更多。file_system_type的数据结构在fs.h中定义如下：structfile_system_type{constchar*name;//文件系统的类型名intfs_flags;//文件系统的类型标志structsuper_block*(*get_sb)(structfile_system_type*,intchar*,void*,);//读超级块函数指针structmodule*owner;//文件系统模块structfile_system_type*next;//链表中下一个文件系统类型structlist_headfs_supers;//超级块对象链表};对其中几个域的说明如下：fs_flags：指明具体文件系统的一些特性，有关标志定义于fs.h中：/*publicflagsforfile_system_type*/#defineFS_REQUIRES_DEV1#defineFS_NO_DCACHE2/*Onlydcachethenecessarythings.*/#defineFS_NO_PRELIM4/*preventpreloadingofdentries,evenif*FS_NO_DCACHEisnotset.*/#defineFS_SINGLE8/*Filesystemthatcanhaveonlyonesuperblock*/#defineFS_NOMOUNT16/*Nevermountfromuserland*/#d