Linux虚拟文件系统的基本概念

计算机技术发展到今天.已经形成了各种不同的文件系统。以通用操作系统为目标的Linux，当然应具有管理各种文件系统的能力。那么，如何来管理这些格式各异的文件系统呢?

Linux的基本思想是：既然都是文件系统，那么它们总有一些共性，于是就可以利用这些共性来构建一个统一的文件系统框架，并在这个框架中留出必要的空间;当这个虚拟文件系统需要管理一个实际文件系统时，把这个实际文件系统与共性有差异的信 息抽取到这个预留的空间，而以框架的通用部分作为与用户的接口，就可以实现不同文件系统的统一管理了。

基于上述思想，Linux构建了一个格式统一的文件管理框架，其中的各个数据结构，除了保存所有文件系统的共性信息和框架本身所需的信息之外，同时也留出 了必要的空间以存放实际文件系统的特殊信息。系统初始化时就在内存中创建这样一个文件系统框架，当系统需要使用某一个具体的文件系统时，就把这个文件 系统的特殊信息采集到框架的预留空间中来。这样，就可以把各种不同的文件系统统一纳人到一个框架体系中管理起来，从而使用户可用一个统一的界面(即统 一的系统调用)对各种不同的文件系统中的文件进行操作了。这个格式统一的文件系统框架，就叫做虚拟文件系统。

简单地说，就是在各种格式的文件系统基础上用虚拟文件的格式进行一次封装，把具体文件系统的差异用虚拟文件系统隔离开来，从而使用户面对的是一个统一 的虚拟文件系统界面。

Linux虚拟文件系统与实际文件系统之间的关系示意图如图所示。图中×××_info所表示的就是自实际文件系统提取到虚拟文件系统，以表征实际文件系统差异 的信息。

图 Linux虚拟文件系统与实际文件系统的关系示意图

由上可知，虚拟文件系统既没有文件，也不直接管理文件，它只是用户与实际文件系统之间的接口。因此，它并不需要保存在永久存储介质中，而只是在需要 时由内核在内存中创建起来的一个文件系统，所以叫做虚拟文件系统。

为了构建虚拟文件系统，Linux定义了一些数据结构。这些数据结构的形式很像我们今天使用的格式合同：里面也有统一、标准的条目，也有由用户来填写的 与用户特殊要求相关的条目。

出于系统性能和Linux系统设计者的喜好(他们对Ext2文件系统情有独钟)，VFS的构架与Ext2基本相同：文件系统与文件的基本信息仍然分别用VFS超级块和 VFS的i节点这两个数据结构来描述，而对目录文件项的描述则使用了一个新的数据结构dentry。