前言
学习《深入linux内核架构》的书本阅读。基本是书中知识点的摘抄。
VFS虚拟文件系统
VFS在内核的层次结构图。
应用目的：为支持本机文件系统，同时允许访问其他操作系统的文件，Linux内核在用户层和文件系统间引入了抽象层，虚拟文件系统(Virtual File System)。
文件系统类型
- Disk-based Filesystem
如EXT2 - Virtual Filesystem
如proc - 网络文件系统
如NFS
通用文件模型
VFS的解决方案，提供一种结构模型，包含文件系统所应具备的所有组件。此模型，只存在与虚拟中，必须使用各种对象和函数指针与每种文件系统适配。
处理文件时，内核空间和用户空间使用的主要对象是不同的。
用户程序：一个文件由一个文件描述符标识，描述符是整数，用作所有有关文件的操作中用作标识文件的参数。文件描述符是在打开文件时由内核分配的，只在一个进程内部有效。（这很重点，同桌还说是否有可能功用一个文件描述符，在这里看起来就不是了）。两个不同的进程可以使用同样的文件描述符，但是二者不能指向同一个文件。基于同一个描述符来共享文件是不可能的（为什么呢?）
内核空间： 内核处理文件的关键是inode。每个文件（和目录）都有且仅有一个对应的inode，其中包含元数据（访问时间，等），和指向文件数据的指针。但inode不包含文件名。
inode
先给出inode在内核中的结构体定义。
inode成员分为两类：
- 描述文件状态的元数据。如，
atime,ctime,mtime - 保存实际文件内容的数据段（或者指向数据的指针）
书中给了一个示例，来阐述利用inodes来构造文件系统的目录层次结构。
（看起来是结合了inode, dentry来完成文件的查找，只是当前还没有介绍dentry的概念）
查找首先，起始于一个inode，表示根目录/。（根目录的inode，对于系统来说是已知的）。根目录是由一个inode表示，其数据段并不包含普通的数据，而是根目录下的各个目录项。
目录项由两个成员组成：
- 该目录项的数据所在
inode的编号 - 文件或者目录的名称
系统中所有的inode都有一个特定的编号，用于唯一标识各个inode。文件名和inode之间的关联就是通过该编号完成的。
以/usr/bin/emacs为例，查找过程：
第一步，查找子目录usr的inode，这一步会扫描根inode的数据段，直至找到一个名为usr的目录项。
第二步，重复第一步，直至在bin的数据段中查找到emacs的目录项，这时仍旧返回一个inode编号而非目录。（这很奇怪呀，如果最后一项仍旧是目录呢?）
第三步，最后一个inode的文件内容，与前三个inode不同。前三个inode都表示目录，其文件内容是目录项的列表，包括子目录和文件。与emacs文件关联的inode，其数据段存储了文件的内容。
下面，给出一张图片，完整描述上面的故事: