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1、6.5Linux的文件管理,6.5.1 Linux虚拟文件系统 6.5.2 文件系统注册与注销，安装与卸载 6.5.3 文件系统缓存机制 6.5.4 Ext2文件系统,6.5.1 Linux虚拟文件系统,VFS四个对象类 VFS主要数据结构,超级块对象-代表一个文件系统。 索引节点对象-代表一个文件。 目录项对象-代表路径中的一个组成部分。 文件(file)对象-代表由进程已打开的一个文件。,VFS各种对象之间的关系,L i n u x 文件系统逻辑结构,6.5.2 文件系统注册与注销，安装与卸载,1 文件系统的注册与注销 struct file_system_type const char
2、*name;/*文件类型名*/ struct super_block *(*read_super)(struct super_block*,void*,int); struct file_system_type *next; ;,2 文件系统的安装与卸载,1文件系统安装 文件系统类型名、所在物理设备名、安装点，再用mount命令安装。 2文件系统安装过程 寻找匹配的file_system_type 、查找安装点VFS inode 、分配一个VFS超级块 、利用read_super( )函数读入参数、申请一个vfsmount数据结构 。 3文件系统卸载过程 是否可卸载 、如果为“脏”把VFS超级
3、块写回磁盘 、删去vfsmount 。,6.5.3 文件系统的缓存机制,1 VFS inode缓存 把当前使用的inode采用散列技术保存起来，从中快速找到所需inode。 2 VFS目录高速缓存 系统维护表达路径与inode对应关系的VFS目录缓存，其中存放被访问过的目录 。 3 页高速缓冲区 Linux维护一组页缓冲区，它独立于任何类型的文件系统，被所有物理设备所共享， 优点：1)数据一经使用，就在页缓冲区中留下备份，再次使用时可直接找回，避免不必要的磁盘I/O；2)“脏”页写回磁盘时，可适当进行排序，实现磁盘驱动调度优化。,6.5.4 EXT2文件系统(1),EXT（92年）和EXT2（
4、94年）是专为Linux设计的可扩展文件系统。 EXT2把它所占用的磁盘逻辑分区划分为块组，每个块组依次包括超级块、组描述符表、块位图、inode位图、inode表以及数据块。 块位图集中本组各数据块的使用情况； inode位图记录inode表中inode的使用情况。 inode表保存本组所有的inode，inode用于描述文件，一个inode对应一个文件和子目录，有一个唯一的inode号，并记录了文件在外存的位置、存取权限、修改时间、类型等信息。,EXT2文件系统(2) 文件系统结构,超级块,组描述符表,块位图,inode 位图,inode表,数据块,EXT2的超级块,EXT2的超级块用来描
5、述目录和文件在磁盘上的静态分布，包括尺寸和结构。每个块组都有一个超级块，一般来说只有组0的超级块才被读入主存超级块，其它块组的超级块仅仅作为备份。 EXT2的超级块包括inode数量、块数量、保留块数量、空闲块数量、空闲inode数量、第一个数据块位置、块长度、片长度、每个块组块数、每个块组片数、每个块组inode数，以及安装时间、最后一次写时间、安装信息、文件系统状态信息等内容。,EXT2的组描述符,每个块组都有一个组描述符，记录该块组的块位图位置、inode位图位置、inode节点位置、空闲块数、inode数、目录数等内容。 所有组描述符构成了组描述附表。同超级块一样，组描述符表在每个块组
6、中都有备份，这样，当文件系统崩溃时，可以用来恢复文件系统。,EXT2的inode,inode用于描述文件，一个inode对应一个文件和子目录，有一个唯一的inode号，并记录了文件的类型及存取权限、用户和组标识、修改/访问/创建/删除时间、link数、文件长度和占用块数、在外存的位置、以及其他控制信息。,Linux数据块分配策略(1),EXT2采用两个策略减少文件碎片 原地先查找策略：为文件分配数据块时，尽量在文件原有数据块附近查找。先试探紧跟文件末尾的数据块，然后试探位于同一个块组相邻的64个数据块，接着在同一个块组中寻找其他空闲数据块；实在不得己才搜索其他块组，且首先考虑8个一簇的连续的块。,Linux数据块分配策略(2),预分配策略：引入预分配机制，就从预分配的数据块取一块来用，紧跟该块后的若干个数据块空闲的话，也被保留，保证尽可能多的数据块被集中成一簇。 数据结构中包含属性prealloc_block和prealloc_count，前者指向可预分配数据块链表中第一块的位置，后者表示可预分配数据块的总数。,