文档介绍：Linux环境下虚拟文件系统分析研究
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章绪论 1
课题来源及研究背景 1
虚拟文件系统概述 1
Linux研究现状 1
课题研究的目的和意义 2
第二章总体规划 4
设计思路 4
实施方案 6
第三章对虚拟文件系统的分析 8
8
8
索引节点 11
文件 15
文件系统高速缓存 17
缓冲区高速缓存 17
目录项高速缓存 18
索引节点高速缓存 19
20
注册文件系统 20
装配文件系统 20
卸载文件系统 21
第四章系统详细设计 23
配置和编译Linux内核 23
制作根文件系统 26
制作GRUB引导 28
配置并安装Busybox 30
向Busybox中添加自己书写的命令 32
制作内存磁盘映象文件(ramdisk) 34
运行与调试 36
第五章总结与展望 40
总结 40
设计收获 40
致谢 41
参考文献 42
摘要
本文在对Linux内核源代码进行深入分析的基础上,对Linux的虚拟文件系统的内部实现机制进行研究,着重阐述Linux虚拟文件系统是如何支持各种实际的物理文件系统,最后从实践的角度说明,如何将虚拟文件系统模块从Linux内核中剥离出来,并对剥离出来的部分进行适当修改,编写一些为之服务的实用程序,使之成为一个可以脱离其他操作系统而独立运行的小型系统。该系统的作用是管理文件系统和协调多种文件系统之间的共存。在具体实施过程中,采用过程分析的方法,通过对虚拟文件系统中文件操作过程和文件访问过程的深入研究,抽象出Linux的虚拟文件系统的工作方式和主要数据结构,总结出Linux虚拟文件系统相对于其他操作系统中文件系统的优点,以此达到更好地认识虚拟文件系统。通过研究虚拟文件系统,可以达到掌握其设计思想,进而改进的目的。
关键词虚拟文件系统,目录项,索引节点
第一章绪论
课题来源及研究背景
虚拟文件系统概述
linux虚拟文件系统:虚拟的概念是指它的所有数据结构都是在运行以后在内存中间建立的,并在卸载时删除,在磁盘上并没有存储相应的数据结构。以之相对应的是具体的文件系统,ext2 ,minix ,msdos,vfat等文件系统。虚拟文件系统是操作系统与实际文件系统的一个接口层[1]。它在操作系统中起到了很重要的作用,概括起来有以下几点:
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。
接受用户层的系统调用,例如:write open stat link等。
支持多种具体文件系统之间的相互访问。
接受内核其他子系统的操作请求,例如内存管理,和进程调度。
当用户调用一个文件时,他不需要因为文件属于不同的文件系统而按照不同的方式读取。VFS本身抽象了不同文件系统共同部分,对用户屏蔽了具体的操作[2],使得用户不用再去关心文件所属的文件系统的问题,实现了各个文件系统的良好兼容。当一个最新推出的文件系统普遍被采用时,LINUX借助VFS的强大功能,可以毫不费力的实现新文件系统在本地的组织运行,同时能不干扰其他已经装配在本地的其他文件系统,可以说以VFS组织文件系统是非常具有可扩展性,并具有优良的发展前景。
Linux研究现状
Linux操作系统的全称是GNU/Linux,它是由GNU工程和Linux内核两个部分共同组成的一个操作系统,虽然这个系统诞生于1992年,比windows操作系统要晚,但是与windows相比它有很多独到的优势。首先,对于普通用户而言它有以下几个优点::回顾linux的历史我们会发现,linux操作系统的架构完全沿袭了UNIX的系统架构,所以先天就具有成熟稳定的特点,在这方面不是另起炉灶的windows系列操作系统可以比拟的。:可以说一个操作系统的架构就已经预先决定了它的安全性。linux系统在设计的时候就是针对多用户环境的,所以对系统文件,用户文件都做了明确的区分,每个文件都有不同的用户属性。作为一个普通用户通常只能读写自己的文件,而对一般的系统文件只能读取而不能改动,一些敏感的系统文件甚至连读取都是被禁止的。这种设计在根本上保证了系统的安全,即使一个用户文件出现了问题,也不会泱及整个系统。
Linux操作系统从出现以后,由于其的开源性,使得Linux操作系统功能越来越强大,