【正文】 類(lèi)似“ rww”的屬性符號(hào)，那么它就是字符設(shè)備文件。 鏈接文件 4. Linux既提供基于索引節(jié)點(diǎn)的文件共享方式，也提供利用符號(hào)鏈接的文件共享方式。前者稱(chēng)為“硬鏈接”，后者稱(chēng)為“軟鏈接”。若用“ ls”命令查看某個(gè)文件屬性時(shí)，列出的第1個(gè)符號(hào)是“ l”，緊接著是類(lèi)似于“ rwxrwrw”的屬性符號(hào)，那么它就是一個(gè)鏈接文件。 管道文件 5. Linux的管道文件是一種特殊的文件，用于在不同進(jìn)程間進(jìn)行大量的信息 傳遞。利用管道文件，一個(gè)進(jìn)程將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或信息寫(xiě)入管道的一端， 另一個(gè)進(jìn)程則從管道的另一端獲得所需的數(shù)據(jù)或信息。如圖所示。它實(shí)際上 是在兩個(gè)進(jìn)程間提供文件共享的一種形式。若用“ ls”命令查看某文件屬性時(shí)，列出的第 1個(gè)符號(hào)是“ p”，接著是類(lèi)似 “ rw”的屬性符號(hào)，那么它就是一個(gè)管 道文件。 接收進(jìn)程 發(fā)送進(jìn)程 管道 . Linux“l(fā)s”命令顯示信息的格式 總結(jié)： r w x r x r x 1 ftpadm ftp 479 Oct 25 17:28 README ?? 普通文件 ‘ d? 目錄文件 ‘ b? 塊設(shè)備文件 ‘ c? 字符設(shè)備 ‘ l? 鏈接文件 ‘ p? 管道文件 文件類(lèi)型： 文件主、用戶 組、其他人權(quán)限 文件主權(quán)限 同組用戶權(quán)限 其他用戶權(quán)限 鏈接計(jì)數(shù) 用戶名 最后修改時(shí)間 用戶組名 文件尺寸 文件名 返回目錄 ? Linux的二次擴(kuò)展文件系統(tǒng) —Ext2 Ext2對(duì)磁盤(pán)的組織 1. Ext2中的普通文件、目錄文件、每個(gè)文件的索引節(jié)點(diǎn) inode，都存儲(chǔ)在磁盤(pán)上。 Ext2把磁盤(pán)的分區(qū)或整個(gè)軟盤(pán)視為文件卷，把它劃分成“塊組”。塊組從 0開(kāi)始編號(hào)，一個(gè)文件卷上可有一 個(gè)或多個(gè)塊組。在塊組里， 可存放普通文件、目錄文 件、文件的 inode信息，以 及對(duì)本塊組的管理信息。 . 引導(dǎo)塊 塊組 0 塊組 i 塊組 i 的放大 塊組 n 超級(jí)塊 組描述符 盤(pán)塊位圖 索引節(jié)點(diǎn)位圖 索引節(jié)點(diǎn)表 數(shù)據(jù)區(qū) 1塊 k 塊 1塊 1塊 m 塊 n 塊 . 塊組中各種區(qū)域的用途 (1) 數(shù)據(jù)區(qū)：存放普通文件、目錄文件等具體信息的地方，它占用了塊組最多的盤(pán)塊。 (2) 索引節(jié)點(diǎn)表：每個(gè)文件和目錄的索引節(jié)點(diǎn) inode，是 Ext2文件系統(tǒng)最基本的數(shù)據(jù)。這些索引節(jié)點(diǎn)的集合，構(gòu)成了所謂的“索引節(jié)點(diǎn)表”。一個(gè)塊組只有一個(gè)索引節(jié)點(diǎn)表。每個(gè)索引節(jié)點(diǎn)里給出相應(yīng)文件的一些信息，要關(guān)注數(shù)組 i_block[ ]。 (3) 索引節(jié)點(diǎn)位圖：用來(lái)管理塊組中的索引節(jié)點(diǎn)，它占用一個(gè)盤(pán)塊。位圖中的每位，對(duì)應(yīng)索引節(jié)點(diǎn)表里的一個(gè)表項(xiàng)。某位為 0，表示索引節(jié)點(diǎn)表中相應(yīng)節(jié)點(diǎn)為空閑；為 1，表示索引節(jié)點(diǎn)表中相應(yīng)節(jié)點(diǎn)已分配給某個(gè)文件使用。因此，索引節(jié)點(diǎn)位圖中位的數(shù)目，決定了索引節(jié)點(diǎn)表中索引節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，也就是該塊組中能夠容納的文件個(gè)數(shù)，索引節(jié)點(diǎn)位圖中位的編號(hào)（從 0開(kāi)始），就是那個(gè)文件相應(yīng)的 inode號(hào)。 盤(pán)塊位圖：管理塊組中數(shù)據(jù)區(qū)里的盤(pán)塊。在塊組中，盤(pán)塊位圖自己占據(jù)一個(gè)盤(pán)塊。盤(pán)塊位圖中的某位為 0，表示數(shù)據(jù)區(qū)中的相應(yīng)盤(pán)塊為空閑；為1，表示數(shù)據(jù)區(qū)中的相應(yīng)盤(pán)塊已經(jīng)分配給某個(gè)文件使用。因此，盤(pán)塊位圖中位的數(shù)目，決定了塊組中盤(pán)塊的個(gè)數(shù)，即該塊組中能有多少盤(pán)塊用來(lái)存放文件內(nèi)容。 (4) (5) 組描述符：給出有關(guān)這個(gè)塊組整體的管理信息。如盤(pán)塊位圖所在塊的塊號(hào)、 索引節(jié)點(diǎn)位圖的塊號(hào)、 索引節(jié)點(diǎn)表第一個(gè)塊的塊號(hào)等。 (6) 超級(jí)塊：每個(gè)塊組里都有一個(gè)超級(jí)塊，不過(guò)通常只用塊組 0里的超級(jí)塊，其他塊組里的超級(jí)塊只是備份而已。超級(jí)塊中包含一些主要信息，如 文件卷的尺寸、塊尺寸、 塊組中的塊數(shù)等。 Ext2文件的物理結(jié)構(gòu) 2. 把文件存儲(chǔ)到磁盤(pán)上時(shí)， Ext2采用的是多級(jí)索引式結(jié)構(gòu)，即通過(guò)該文件 inode里的數(shù)組 i_block[ ]，建立起文件的邏輯塊號(hào)與相應(yīng)物理塊號(hào)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成文件存儲(chǔ)的索引表。 . 該數(shù)組有 15個(gè)元素，每個(gè)元素為一個(gè)索引項(xiàng)。利用這 15個(gè)數(shù)組元素，可形成四種不同的索引文件結(jié)構(gòu)：索引項(xiàng) i_block[0]～ i_block[11]為直接索引，直接給出文件數(shù)據(jù)存放的磁盤(pán)物理塊號(hào)；索引項(xiàng) i_block[12]為一次間接索引；索引項(xiàng) i_block[13]為二次間接索引；索引項(xiàng) i_block[14]為三次間接索引。于是， Linux可根據(jù)文件的大小，通過(guò) inode里的 i_block[ ]這張存儲(chǔ)索引表，形成不同規(guī)模的文件。 .i_block[0] i_block[ ] 物理塊 i_block[1] i_block[2] i_block[3] i_block[4] i_block[5] i_block[6] i_block[7] i_block[8] i_block[9] i_block[10] i_block[11] i_block[12] i_block[13] i_block[14] 12塊 直接索引 小型文件的索引結(jié)構(gòu) i_block[0] i_block[ ] 物理塊 i_block[1] i_block[2] i_block[3] i_block[4] i_block[5] i_block[6] i_block[7] i_block[8] i_block[9] i_block[10] i_block[11] i_block[12] i_block[13] i_block[14] 12塊 一次間接索引 物理塊 一塊 一次間 接索引塊 b/4塊 中型文件的索引結(jié)構(gòu) (1) (2) 返回目錄 ? Linux的虛擬文件系統(tǒng) —VFS 虛擬文件系統(tǒng) 1. 每個(gè)文件系統(tǒng)都有一定的基本信息，用于描述它自己的文件層次以及存儲(chǔ)設(shè)備的細(xì)節(jié)。把不同類(lèi)型的文件系統(tǒng)結(jié)合在一起，建立起來(lái)的文件層次結(jié)構(gòu)，就是所謂的“異構(gòu)文件系統(tǒng)”。 . . Linux文件管理器采用稱(chēng)之為虛擬文件系統(tǒng)（ VFS）的開(kāi)關(guān)技術(shù)，負(fù)責(zé)處理異構(gòu)文件系統(tǒng)的問(wèn)題。整個(gè)文件管理器分成“與文件系統(tǒng)相關(guān)”和“與文件系統(tǒng)無(wú)關(guān)”的兩個(gè)部分。 . 文件管理器中與文件系統(tǒng)相關(guān)部分，是針對(duì)計(jì)算機(jī)中使用的每種具體的文件系統(tǒng)類(lèi)型編寫(xiě)的；文件管理器中與文件系統(tǒng)無(wú)關(guān)部分，是使文件管理器能夠?qū)崿F(xiàn)通用的各種文件操作（如創(chuàng)建、拷貝、刪除等），以便能夠?qū)ξ募到y(tǒng)進(jìn)行讀 /寫(xiě)。 用戶進(jìn)程 VFS用戶接 口系統(tǒng)調(diào)用 磁盤(pán) I/O Linux虛擬 文件系統(tǒng) VFS 系統(tǒng)調(diào)用 映射到文 件系統(tǒng) X 文件系統(tǒng) X 的系統(tǒng)調(diào)用 文件系統(tǒng) X 文件系統(tǒng) X在磁盤(pán) 上的文件 與文件系統(tǒng) 無(wú)關(guān)部分 與文件系統(tǒng) 有關(guān)部分 超級(jí)塊： VFS通過(guò)超級(jí)塊來(lái)描述和管理文件系統(tǒng)，每個(gè)已安裝的文件系統(tǒng)，在VFS里都有一個(gè)相應(yīng)的超級(jí)塊存在，它由兩部分內(nèi)容組成：一是 VFS為管理一個(gè)文件系統(tǒng)所需要的信息，一是所管理的文件系統(tǒng)的超級(jí)塊信息。 Linux虛擬文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2. 為管理所有安裝的文件系統(tǒng)， VFS通過(guò)使用描述整個(gè) VFS的一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及描述實(shí)際安裝的文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如前面已經(jīng)提及過(guò)的Ext2的超級(jí)塊、組描述符、盤(pán)塊位圖等），來(lái)處理實(shí)際文件系統(tǒng)間的各種差別，達(dá)到管理它們的目的。 . . VFS向用戶提供一個(gè)統(tǒng)一的文件系統(tǒng)界面，實(shí)現(xiàn)從抽象功能到具體操作的轉(zhuǎn)換。 . 每個(gè)文件系統(tǒng)都有自己的組織結(jié)構(gòu)、文件管理模式以及對(duì)文件的各種操作，諸文件系統(tǒng)間的差異是巨大的。真正要隱蔽掉它們之間的差異，展現(xiàn)出統(tǒng)一的使用格式，是一件很復(fù)雜的事情。 VFS中的一些主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) . (1) (2) 索引節(jié)點(diǎn)： VFS中的每個(gè)文件（包括數(shù)據(jù)文件和目錄文件等），都有一個(gè)唯一的索引節(jié)點(diǎn)。 VFS的索引節(jié)點(diǎn)由兩部分組成：一是 VFS為了管理一個(gè)文件所需要的信息，一是所管理的文件的索引節(jié)點(diǎn)信息。 (3) file結(jié)構(gòu)：在 VFS中打開(kāi)一個(gè)文件時(shí)就形成一個(gè)相應(yīng)的 file結(jié)構(gòu)，里面存放的主要信息是： 文件當(dāng)前的讀 /寫(xiě)位置、 文件的打開(kāi)模式、 指向文件操作表的指針、 指向 VFS中該文件的索引節(jié)點(diǎn)指針。 files_struct結(jié)構(gòu)用于管理一個(gè)進(jìn)程當(dāng)前打開(kāi)文件的信息。它里面最重要的是指針數(shù)組 fd_array[ ]。 fd_array[ ]里共 32個(gè)元素，進(jìn)程每打開(kāi)一個(gè)文件，就在這個(gè)數(shù)組里申請(qǐng)一個(gè)元素。該元素的下標(biāo)，就是所打開(kāi)文件的標(biāo)識(shí)；該元素的內(nèi)容，指向 VFS為該文件形成的 file結(jié)構(gòu)。在進(jìn)程 task_struct結(jié)構(gòu)里，有一個(gè)指針 file指向 files_struct結(jié)構(gòu)。下圖反映了 task_struct結(jié)構(gòu)、files_struct結(jié)構(gòu)、 file結(jié)構(gòu)以及 file_operations結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。 (4)task_struct file files_struct fd_array[0] fd_array[1] fd_array[31] fd_array[ ] 的 32個(gè)元素 file f_mode f_op file_operations read write 文件操作 命令入口 vfsmntlist vfsmount 1 mnt_devname mnt_next mnt_sb vfsmount 2 mnt_devname mnt_next mnt_sb vfsmnttail s_blocksize s_type s_dev super_block 1 s_blocksize s_type s_dev super_block 2 (5) vfsmount結(jié)構(gòu) ： VFS的每個(gè) vfsmount結(jié)構(gòu)里，存放一個(gè)已安裝文件 系統(tǒng)的有關(guān)信息： 設(shè)備名、設(shè)備標(biāo)志、設(shè)備 I/O操作時(shí)的信號(hào)量、指向超級(jí) 塊的指針、鏈表指針等。系統(tǒng)中所有的 vfsmount結(jié)構(gòu)，由字段 mnt_next鏈 接在一起，形成一個(gè) vfsmount單向鏈表，是 Linux系統(tǒng)中使用的已安裝的文 件系統(tǒng)鏈。下圖給出了 vfsmount單鏈表的組織形式。圖中安裝了兩個(gè)文件系統(tǒng)，它們各自對(duì)應(yīng)于 vfsmount1和 vfsmount2。并且，分別由自己的 mnt_sb指向自己的超級(jí)塊 super_block1和 super_block2。 返回目錄