【正文】 返回目錄 。圖中安裝了兩個文件系統(tǒng)，它們各自對應(yīng)于 vfsmount1和 vfsmount2。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 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。該元素的下標，就是所打開文件的標識；該元素的內(nèi)容，指向 VFS為該文件形成的 file結(jié)構(gòu)。它里面最重要的是指針數(shù)組 fd_array[ ]。 (3) file結(jié)構(gòu)：在 VFS中打開一個文件時就形成一個相應(yīng)的 file結(jié)構(gòu)，里面存放的主要信息是： 文件當前的讀 /寫位置、 文件的打開模式、 指向文件操作表的指針、 指向 VFS中該文件的索引節(jié)點指針。 VFS中的一些主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) . (1) (2) 索引節(jié)點： VFS中的每個文件（包括數(shù)據(jù)文件和目錄文件等），都有一個唯一的索引節(jié)點。 . 每個文件系統(tǒng)都有自己的組織結(jié)構(gòu)、文件管理模式以及對文件的各種操作，諸文件系統(tǒng)間的差異是巨大的。 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通過使用描述整個 VFS的一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及描述實際安裝的文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如前面已經(jīng)提及過的Ext2的超級塊、組描述符、盤塊位圖等），來處理實際文件系統(tǒng)間的各種差別，達到管理它們的目的。 . 文件管理器中與文件系統(tǒng)相關(guān)部分，是針對計算機中使用的每種具體的文件系統(tǒng)類型編寫的；文件管理器中與文件系統(tǒng)無關(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)進行讀 /寫。 . . Linux文件管理器采用稱之為虛擬文件系統(tǒng)（ VFS）的開關(guān)技術(shù)，負責(zé)處理異構(gòu)文件系統(tǒng)的問題。 .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設(shè)備的細節(jié)。利用這 15個數(shù)組元素，可形成四種不同的索引文件結(jié)構(gòu)：索引項 i_block[0]～ i_block[11]為直接索引，直接給出文件數(shù)據(jù)存放的磁盤物理塊號；索引項 i_block[12]為一次間接索引；索引項 i_block[13]為二次間接索引；索引項 i_block[14]為三次間接索引。 Ext2文件的物理結(jié)構(gòu) 2. 把文件存儲到磁盤上時， Ext2采用的是多級索引式結(jié)構(gòu)，即通過該文件 inode里的數(shù)組 i_block[ ]，建立起文件的邏輯塊號與相應(yīng)物理塊號間的對應(yīng)關(guān)系，形成文件存儲的索引表。 (6) 超級塊：每個塊組里都有一個超級塊，不過通常只用塊組 0里的超級塊，其他塊組里的超級塊只是備份而已。 (4) (5) 組描述符：給出有關(guān)這個塊組整體的管理信息。盤塊位圖中的某位為 0，表示數(shù)據(jù)區(qū)中的相應(yīng)盤塊為空閑；為1，表示數(shù)據(jù)區(qū)中的相應(yīng)盤塊已經(jīng)分配給某個文件使用。 盤塊位圖：管理塊組中數(shù)據(jù)區(qū)里的盤塊。某位為 0，表示索引節(jié)點表中相應(yīng)節(jié)點為空閑；為 1，表示索引節(jié)點表中相應(yīng)節(jié)點已分配給某個文件使用。 (3) 索引節(jié)點位圖：用來管理塊組中的索引節(jié)點，它占用一個盤塊。一個塊組只有一個索引節(jié)點表。 (2) 索引節(jié)點表：每個文件和目錄的索引節(jié)點 inode，是 Ext2文件系統(tǒng)最基本的數(shù)據(jù)。在塊組里， 可存放普通文件、目錄文 件、文件的 inode信息，以 及對本塊組的管理信息。 Ext2把磁盤的分區(qū)或整個軟盤視為文件卷，把它劃分成“塊組”。若用“ ls”命令查看某文件屬性時，列出的第 1個符號是“ p”，接著是類似 “ rw”的屬性符號，那么它就是一個管 道文件。如圖所示。 管道文件 5. Linux的管道文件是一種特殊的文件，用于在不同進程間進行大量的信息 傳遞。前者稱為“硬鏈接”，后者稱為“軟鏈接”。用“ ls”命令查/dev下的某文件屬性時，若列出的第 1個符號是“ b”，緊接著是類似“ rwr”的屬性符號，那么它就是塊設(shè)備文件；若列出的第 1個符號是“ c”，緊接著是類似“ rww”的屬性符號，那么它就是字符設(shè)備文件。這些目錄構(gòu)成一張表，是 Linux的目錄文件。如果用“ ls”命令查看某文件屬性時，列出的第 1個符號是“ ”，緊接著是類似“ rwxrwr”的屬性符號，那么它就是一個普通文件。 .. Linux的文件沒有擴展名。 . Linux用戶除了對文件可以有一般訪問權(quán)限外，還可以有特殊權(quán)限。隨后的 9個字符以三個字符為一組，表示各種用戶對它的訪問權(quán)限。 . 比如發(fā)命令： ls l/etc，表示以列表形式（“ l”）列出 etc目錄下的所有文件目錄。 . 文件主 (u) 同組用戶 (g) 其他用戶 (o) 讀 R 寫 W 執(zhí)行 X 讀 R 寫 W 執(zhí)行 X 讀 R 寫 W 執(zhí)行 X . 這 9種可能的情形，形成了一種保證文件安全的文件保護機制。因此 Linux對文件的訪問設(shè)定了三種用戶訪問：文件主（ u）、與文件主同組的 用戶（ g）以及其他用戶（ o），每一種的文件權(quán)限都分為：讀（ R）、寫（ W）、執(zhí)行（ X）。這樣，由文件名查文件目錄，就可以得到該文件對應(yīng)的索引節(jié)點的編號，從而得到該文件的索引節(jié)點，進而得到文件的所有信息。也可以通過發(fā) “卸載”命令，將一個磁盤分區(qū)上的文件系統(tǒng)移除。 / bin dev home etc lib usr / sbin etc lib / abc lis ftp / bin dev home etc lib usr sbin etc lib abc lis ftp (a) (b) (c) (d) . 如圖所示， (a)~(c)是三個獨立的文件系統(tǒng)。這時的文件系統(tǒng)，可看作由兩級構(gòu)成：上面是用戶面對的虛擬文件系統(tǒng) VFS，內(nèi)核是各個不同的文件系統(tǒng)。把這樣的系統(tǒng)調(diào)用提供給用戶后，他們就可以使用統(tǒng)一的界面，去完成對各種不同文件系統(tǒng)中文件的操作了。 . 1992年，出現(xiàn)了專門為 Linux設(shè)計的文件系統(tǒng)，即 Ext，稱為“擴展文件系統(tǒng)”。 返回目錄 Linux的文件管理 ? Linux文件系統(tǒng)概述 Linux文件系統(tǒng)的構(gòu)成 1. Linux 的虛擬文件系統(tǒng)： VFS VFS提供的 系統(tǒng)調(diào)用界面 用戶空間 系統(tǒng)空間 用戶程序 (進程 ) Minix Ext2 WSDOS Linux最初借用的是一個叫 Minix的操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)。但口令常被放在文件的 FCB里，所以常被內(nèi)行人破譯，以致達不到保護的效果。只有輸入的口令核對無誤，用戶才能使用指定的文件。 . 用戶要在鍵盤上鍵入口令，否則無法使用它。 . 口令 4. . 口令則是一種驗證手段，是最廣泛采用的一種認 證形式。 用戶 A 文件名 權(quán)限 文件 1 文件 2 文件 3 文件 4 文件 5 R RWE R RW . 用戶權(quán)限表是以用戶為單位構(gòu)成的，它記述了一個用戶對系統(tǒng)中每個文件的存取權(quán)限。 用戶權(quán)限表 3. . 一個用戶通常只與少數(shù)幾個文件交往。因此，可按用戶對某文件的存取權(quán)限，將系統(tǒng)中的用戶劃分成若干組，并規(guī)定每組用戶對該文件的存取權(quán)限，所有用戶組對該文件的存取權(quán)限的集合，被稱為是該文件的“存取控制表”。保存這樣一個大而空的矩陣，實在是對磁盤存儲空間的極大浪費。如果所發(fā)的命令與矩陣中的限定不符，則表示命令出錯，轉(zhuǎn)而進行出錯處理。如圖所示。 . 符號鏈接的缺點是用戶訪問符號鏈接的共享文件時，系統(tǒng)必須按照給定的文件路徑名，逐層地查找目錄，并可能需要通過多次讀盤操作才能夠找到該文件的 i節(jié)點，因此增加了系統(tǒng)的額外開銷。 . 要刪除共享文件時，就可以把文件及其 i節(jié)點全部銷毀。 . 用這種方法實現(xiàn)文件共享，不會出現(xiàn)基于索引節(jié)點共享文件時的問題。當某用戶需要共享一個文件時，系統(tǒng)就為其創(chuàng)建一個 LINK型的鏈接文件，該用戶目錄里就有了這個鏈接文件的目錄項，文件里面是所要共享的文件的路徑名。因為文件 test的 i節(jié)點里記錄的文件主仍然是 Zong。 . 圖 (c)表示系統(tǒng)只刪除Zong的文件 test目錄項后的情形。比如，圖 (a)表示沒有共享時的情形。若以后該 i節(jié)點分配給另一個文件使用，那么位于 Jiang中的鏈接就指向了一個錯誤（也就是他不想訪問）的文件。 Zong的目錄 Zong的目錄 Jiang的目錄 文件主： Zong count=1 test i節(jié)點 test 文件主： Zong count=2 i節(jié)點 test test sport (a) (b) Jiang的目錄 文件主： Zong count=1 i節(jié)點 test sport (c) Zong的目錄 . 這樣實現(xiàn)文件共享的方法，在文件主 Zong要刪除文件 test時會出現(xiàn)一些問題。 . 通過 i節(jié)點把用戶鏈接到共享文件時，并沒有改變文件的從屬關(guān)系。這樣， Jiang以文件名 sport訪問文件時，就是對用戶Zong的