<aside> 💡 VFS 是对各种文件系统的统一抽象，为用户应用程序提供了一致的文件系统接口。

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数据结构概览

VFS 通过一个或多个双向循环链表将这些数据结构串联起来方便查询，VFS 数据结构就好比磁盘元数据在内存上的映射，并额外赋予了目录树构建、文件系统挂载、进程关联等特性。

<aside> 🗣 共同点：文件系统对象往往包含用于链表的指针域成员对象（list_head）和操作函数指针（多态）

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• superblock： 超级块对象描述了整个文件系统的元数据，通常一个设备/分区对应了一个文件系统（以下称为FS），元信息包括 FS 的空间分配情况、入口目录、设备类型等。
• inode ：索引节点是单个文件的元数据，描述了文件类型、分配到的磁盘块位置等信息。
• dentry：目录项是描述文件之间关联的单元，从 FS 的角度来看，文件之间通常以目录树的结构关联起来，目录本身也被视为文件。
  • 关联：一个文件对应一个 inode，而 inode 关联了一个或者多个 dentry，这些 dentry 将描述该文件与其他文件的目录层级关联，例如该文件的父目录，或者如果该文件为目录则还包含子目录项列表。
• file：文件对象是进程与文件的关联抽象，一个进程打开一个文件时就会产生一个file对象，该结构体中保存了文件指针、打开方式等文件操作相关信息。注意一个文件可能对应多个file，因为可能被多个进程打开，由此可见file是关联的抽象而非文件的抽象
• namespace：命名空间是 vfsmount 在不同进程视图下的集合，不同的进程看到的 vfsmounts 结构可能不同
  • vfsmount：已安装文件系统对象保存了文件系统的安装点、安装标志以及与系统中其他 FS 的关系，一次 mount 就会产生一个vfsmount。
• file_system_type：文件系统类型的抽象，vfsmount就好比file_system_type的实例。文件系统类型和超级块对象的关联如下图所示。

VFS 主要数据结构的大致关联如下图所示：

VFS 数据结构关系图

FS 注册与安装

注册 | Register

各种类型的 FS 源代码主要来源：

• 编译期间被写入内核（静态）
• 通过模块插入（动态）

内核对这些 FS 的”跟踪“行为就叫做文件系统注册，注册的文件系统类型对应file_system_type结构体。下图展示了内核注册文件系统的流程：