linux 文件系统之 vfs (1)

unix 有一句口号“一切都是文件”,说的是普通文件,外设甚至网络都可以当成一个文件来看待:从磁盘上的文件中读取数据,从鼠标/键盘等外设获得输入,接收网络信息等就是从“文件”中读取数据;把数据保存到文件,将文字显示在屏幕上,播放音乐和电影,发送网络信息等可以认为向“文件”写入数据。这个高度统一的接口为操作提供了巨大的便利,用户不需知道实际的对象是什么,只使用系统提供的 read/write 接口就能完成几乎所有的 IO 操作。

既然所有的设备都能被抽象成文件并且用统一的接口进行操作,而且个人觉得在操作系统的几个组成部分(内存管理,进程调度等)中文件系统是相对简单的部分,从这个统一的接口开始了解其内部工作机制或许是个不错的选择。

虚拟文件系统(Virtual Filesystem Switch)

早在 1985 年 SUN 发表了一篇论文(参考资料 [1]),提出了一个用于 Sun OS 的文件系统接口。论文开头说明了设计的目的:

  • 将与文件系统实现相关的部分和与实现无关的部分分开,两者之间由一个经过良好设计的接口连接;
  • 这些接口需要支持 unix 文件系统的操作原语(如创建/删除文件和目录等操作),并且支持各种各样的文件系统;
  • 接口要满足远程文件系统对于 client 的请求操作(例如一些连接/断开的操作,对应于 open/close);
  • 接口提供的操作都是原子性的,锁操作留给具体实现。

整个接口所在的位置和提供的功能如下:

                            +--------------+
                            | System Calls |
                            +--------------+
                                   |
                            +--------------+
                            | Vnode Layer  

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以前写的一个玩具文件系统

这是大三小学期的时候做的,不知不觉快 3 年了,转过来留个纪念。

发信人: Xer (小x|SL小分队), 信区: Linux
标  题: [分享][操作系统小学期]模拟文件系统
发信站: 北邮人论坛 (Sat Sep  5 21:41:41 2009), 站内

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写在前面的话
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这个程序是我的操作系统小学期做的文件管理部分,磁盘布局是抄minix的,但是内存数据结构是自己想的(越往下写越感觉自己设计的不对)。从8月24号到熄灯前的那段时间基本是每天晚上2点上床7点起床,其它时间除了吃饭上厕所基本就是在查资料写代码,整个疯狂的程序员。既然抄了GPL的东西,就遵循GPL的规定开源了。

数据结构跟vfs的出入挺大,所以写出来的东西不是很好,大牛们轻拍~

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简介
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文件系统用一个文件模拟,默认大小是32M(由ofs.h中的OFS_SIZE定义),默认块大小为4K(由ofs.h中的PAGE_SIZE定义)。程序由ANSI C写成,可以在Windows和Linux上运行。

模拟文件系统总共分六大部分,分别是引导块(MBR),超级块(super block),索引节点位图(inode bitmap),数据块位图(data block bitmap),索引节点表(inode table)和数据区(data area)。各个部分的大致情况如下图所示:

+-------------+
|     MBR     | 

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programming in lua (7)

第 25 章。

lua 的一个重要的应用是作为程序配置文件的语言(configuration language)。下面通过一些例子循序渐进地说明其应用。

一个简单的例子

假设一个 c 语言程序要画一个窗口界面,窗口的长和宽可以由用户指定。要实现这个功能还有另外更简单的方法,例如使用环境变量或只包含 (key, value) 形式的普通文本文件,但是如果使用普通文本文件你还是需要对其进行解析。程序的配置文件如下:

-- conf.lua
-- define window size
width = 200
height = 300

下面的程序演示了怎样使用 lua 提供的接口来获得这两个变量的值:

#include <stdio.h>

#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>

int main(void)
{
    lua_State* 

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C 面向对象编程

封装

c 语言使用的 struct 没有访问控制,任何程序都能访问 struct 的成员。为了隐藏 struct 里的成员名称和位置,可以将具体的 struct 定义放在 .c 文件中,而在头文件中增加一个指向该结构体的指针。因为无法得知指针类型的具体定义,对这个私有结构体成员的访问只能通过提供的 set() 和 get() 函数。

下面是头文件 test.h 的定义:

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__

struct test {
    struct _test* t;
};

int test_constructor(struct test*);
int test_get(struct test*);
void test_set(struct test*, 

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