Linux虚拟文件系统(Virtual File System,VFS)是在内核中管理文件系统的抽象层,在其实现中,涉及到一些关键的数据结构。以下是其中的四个关键数据结构:
1. `super_block`:`super_block` 结构体表示文件系统的超级块。每个已加载的文件系统都有一个对应的超级块结构体,它包含了文件系统的各种属性和元数据,如文件系统类型、块大小、根目录 iNode 等信息。
```c
struct super_block {
/* 超级块的属性和元数据 */
struct file_system_type *s_type; // 文件系统类型
struct dentry *s_root; // 根目录的 dentry
u32 s_blocksize; // 块大小
// ...
};
```
2. `inode`:`inode` 结构体表示文件或目录的 iNode(index node),其中保存了文件的元数据,如文件的大小、权限、链接计数器等。每个文件或目录都有一个相应的 iNode 结构体。
```c
struct inode {
/* iNode 的属性和元数据 */
struct super_block *i_sb; // 目标文件系统的超级块
umode_t i_mode; // 文件的权限和类型
loff_t i_size; // 文件大小
// ...
};
```
3. `dentry`:`dentry` 结构体表示目录项,用于表示文件系统中的文件、目录或链接的名字和位置关系。它会指向相应的 `inode` 结构体,同时也构成了文件系统中的目录树结构。
```c
struct dentry {
/* 目录项的属性和元数据 */
struct qstr d_name; // 目录项名称
struct inode *d_inode; // 目录项关联的 inode
struct dentry_operations *d_op; // 目录项的操作函数
// ...
};
```
4. `file`:`file` 结构体表示打开的文件,用于在用户态和内核态之间传递文件描述符。它包含了文件的访问模式、位置指针等信息,并通过 `file_operations` 结构体来执行对文件的操作。
```c
struct file {
/* 文件的属性和元数据 */
struct path f_path; // 文件的路径
struct inode *f_inode; // 文件对应的 inode
const struct file_operations *f_op; // 文件操作函数
// ...
};
```
这些数据结构是 Linux 虚拟文件系统中的关键组成部分,用于管理和表示文件系统中的文件、目录和文件系统本身的属性和关联关系。