虛擬文件系統，也不知道大家聽(tīng)過(guò)沒(méi)有，反正我是聽(tīng)過(guò)了！我們知道在計算機行業(yè)，很多東西都不是一定有個(gè)官方說(shuō)：朋友，我最大，你們做的東西，都要是這個(gè)樣子，否則是非法的。事實(shí)上，很多東西都是靠的一種實(shí)力，通過(guò)實(shí)力來(lái)慢慢在人們心中成為既定事實(shí)。這個(gè)事實(shí)同樣是沒(méi)有官方的。好了，問(wèn)題來(lái)了，沒(méi)有官方，就沒(méi)有標準，沒(méi)有標準就沒(méi)有統一，沒(méi)有統一那就是三國時(shí)代，混戰當道也！
怎么辦？特別是百花爭鳴的文件系統，這時(shí)linux的內核開(kāi)發(fā)者們想到了VFS(虛擬文件系統)。VFS使得用戶(hù)可以直接使用open(),read()和write()這樣的系統調用而不用關(guān)注具體文件系統和實(shí)際物理介質(zhì)。也許你感覺(jué)不是很新奇啊，告訴你新奇的事情：在老式操作系統上(比如DOS)，任何對非本地文件系統的訪(fǎng)問(wèn)都必須依靠特殊工具才能完成。這種實(shí)現的方式是內核在它的底層文件系統接口上建立了一個(gè)抽象層。該抽象層是linux能夠支持各種文件系統，即便是它們在功能和行為上存在很大差別。為了支持文件系統，VFS提供了一個(gè)通用文件系統模型，該模型囊括了我們所能想到的文件系統的常用功能和行為。這個(gè)VFS抽象層之所以能銜接各種各樣的文件系統，是因為它定義了所有文件系統都支持的基本抽象接口和數據結構，同時(shí)實(shí)際系統也將自身的諸如“如何打開(kāi)文件”，“目錄是什么”等概念在形式上與VFS的定義保持一致。因為實(shí)際文件系統的代碼在統一的接口和數據結構隱藏了具體的實(shí)現細節，所以在VFS層和內核的其他部分看來(lái)，所有文件系統都是相同的，它們都支持像文件和目錄這樣的概念，同時(shí)也支持像創(chuàng )建和刪除文件這樣的操作。
實(shí)際文件系統通過(guò)編程提供VFS所期望的抽象接口和數據結構，這樣，內核就可以毫不費力地和任何文件系統協(xié)同工作。那么接下的問(wèn)題，它們直接的關(guān)系如何呢，看下邊的例子：
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write(f,&buf,len);
該代碼不用說(shuō)，應該明白。這個(gè)用戶(hù)調用首先被一個(gè)通用系統調用sys_write()處理，sys_write()函數要找到f所在的文件系統實(shí)際給出的是哪個(gè)寫(xiě)操作，然后再執行該操作。實(shí)際文件系統的寫(xiě)方法是文件系統實(shí)現的一部分，數據最終通過(guò)該操作寫(xiě)入介質(zhì)。下圖給出流程：
下面我就先從整體上對unix(linux)文件系統做個(gè)概述，然后在具體下去。Unix使用了四種和文件系統相關(guān)的傳統抽象概念，如下：
1.文件：就是一個(gè)有序字節串。
2.目錄項：文件是放在目錄中，目錄又可以層層嵌套，形成文件路徑。路徑中的每一項就叫做目錄項。目錄是文件，這個(gè)文件列出了該目錄下的所有文件.
3.索引節點(diǎn):一個(gè)文件其實(shí)是由兩部分組成：相關(guān)信息和文件本身。這里的相關(guān)信息指的是訪(fǎng)問(wèn)控制權限，大小，擁有者，創(chuàng )建時(shí)間等。文件相關(guān)信息也叫
做元數據，被存儲在一個(gè)單獨的數據結構中，這個(gè)結構就叫做索引點(diǎn)(index node,簡(jiǎn)寫(xiě)inode)。
4.安裝點(diǎn)(掛載點(diǎn)):文件系統被安裝在一個(gè)特定的安裝點(diǎn)上，該安裝點(diǎn)在全局層次結構中被稱(chēng)為命名空間，所有的已安裝文件系統都作為根文件樹(shù)的樹(shù)葉出
現在系統中。
5.超級塊：是一種包含文件系統信息的數據結構，里邊是文件系統的控制信息。
對應于上圖，我們知道VFS是介于用戶(hù)文件和文件系統之間的一個(gè)概念，所以如果文件系統想要穿透VFS供用戶(hù)空間使用，就必須經(jīng)過(guò)封裝，提供一個(gè)符合這些概念的界面。上述每個(gè)元素都對應一個(gè)對象，該對象有屬性結構體，描述了該對象的屬性。有操作結構體，包含了自身所支持的操作，下面詳細介紹：
1.超級塊對象：代表一個(gè)已安裝的文件系統。由數據結構super_block結構體表示，定義在linux/fs.h中。如下所示：
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struct super_block {
struct list_head s_list; /* list of all superblocks */
dev_t s_dev; /* identifier */
unsigned long s_blocksize; /* block size in bytes */
unsigned long s_old_blocksize; /* old block size in bytes */
unsigned char s_blocksize_bits; /* block size in bits */
unsigned char s_dirt; /* dirty flag */
unsigned long long s_maxbytes; /* max file size */
struct file_system_type s_type; /* filesystem type */
struct super_operations s_op; /* superblock methods */
struct dquot_operations *dq_op; /* quota methods */
struct quotactl_ops *s_qcop; /* quota control methods */
struct export_operations *s_export_op; /* export methods */
unsigned long s_flags; /* mount flags */
unsigned long s_magic; /* filesystem's magic number */
struct dentry *s_root; /* directory mount point */
struct rw_semaphore s_umount; /* unmount semaphore */
struct semaphore s_lock; /* superblock semaphore */
int s_count; /* superblock ref count */
int s_syncing; /* filesystem syncing flag */
int s_need_sync_fs; /* not-yet-synced flag */
atomic_t s_active; /* active reference count */
void *s_security; /* security module */
struct list_head s_dirty; /* list of dirty inodes */
struct list_head s_io; /* list of writebacks */
struct hlist_head s_anon; /* anonymous dentries */
struct list_head s_files; /* list of assigned files */
struct block_device *s_bdev; /* associated block device */
struct list_head s_instances; /* instances of this fs */
struct quota_info s_dquot; /* quota-specific options */
char s_id[32]; /* text name */
void *s_fs_info; /* filesystem-specific info */
struct semaphore s_vfs_rename_sem; /* rename semaphore */
};
創(chuàng )建，管理和銷(xiāo)毀超級塊對象的代碼位于文件fs/super.c中，超級塊對象通過(guò)alloc_super()函數創(chuàng )建并初始化。在文件系統安裝時(shí)，內核會(huì )調用該函數以便從磁盤(pán)讀取文件系統超級塊，并且將其信息填充到內存中的超級塊對象中。其中最重要的一個(gè)是s_op,指向超級塊的操作函數表，由super_operations結構體表示，定義在linux/fs.h中，如下：
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struct super_operations {
struct inode *(*alloc_inode) (struct super_block *sb);
void (*destroy_inode) (struct inode *);
void (*read_inode) (struct inode *);
void (*dirty_inode) (struct inode *);
void (*write_inode) (struct inode *, int);
void (*put_inode) (struct inode *);
void (*drop_inode) (struct inode *);
void (*delete_inode) (struct inode *);
void (*put_super) (struct super_block *);
void (*write_super) (struct super_block *);
int (*sync_fs) (struct super_block *, int);
void (*write_super_lockfs) (struct super_block *);
void (*unlockfs) (struct super_block *);
int (*statfs) (struct super_block *, struct statfs *);
int (*remount_fs) (struct super_block *, int *, char *);
void (*clear_inode) (struct inode *);
void (*umount_begin) (struct super_block *);
int (*show_options) (struct seq_file *, struct vfsmount *);
};
當文件系統需要對其超級塊執行操作時(shí)，首先要在超級塊對象中尋找需要的操作方法。比如一個(gè)文件系統要寫(xiě)自己的超級塊，需要調用：sb->s_op->write_super(sb)這里的sb是指向文件系統超級塊的指針，沿著(zhù)該指針進(jìn)入超級塊操作函數表，并從表中取得希望得到的write_super()函數，該函數執行寫(xiě)入超級塊的實(shí)際操作。
2.索引節點(diǎn)對象：由inode結構體表示，定義在linux/fs.h中，如下：
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struct inode {
struct hlist_node i_hash; /* hash list */
struct list_head i_list; /* list of inodes */
struct list_head i_dentry; /* list of dentries */
unsigned long i_ino; /* inode number */
atomic_t i_count; /* reference counter */
umode_t i_mode; /* access permissions */
unsigned int i_nlink; /* number of hard links */
uid_t i_uid; /* user id of owner */
gid_t i_gid; /* group id of owner */
kdev_t i_rdev; /* real device node */
loff_t i_size; /* file size in bytes */
struct timespec i_atime; /* last access time */
struct timespec i_mtime; /* last modify time */
struct timespec i_ctime; /* last change time */
unsigned int i_blkbits; /* block size in bits */
unsigned long i_blksize; /* block size in bytes */
unsigned long i_version; /* version number */
unsigned long i_blocks; /* file size in blocks */
unsigned short i_bytes; /* bytes consumed */
spinlock_t i_lock; /* spinlock */
struct rw_semaphore i_alloc_sem; /* nests inside of i_sem */
struct semaphore i_sem; /* inode semaphore */
struct inode_operations *i_op; /* inode ops table */
struct file_operations *i_fop; /* default inode ops */
struct super_block *i_sb; /* associated superblock */
struct file_lock *i_flock; /* file lock list */
struct address_space *i_mapping; /* associated mapping */
struct address_space i_data; /* mapping for device */
struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS]; /* disk quotas for inode */
struct list_head i_devices; /* list of block devices */
struct pipe_inode_info *i_pipe; /* pipe information */
struct block_device *i_bdev; /* block device driver */
unsigned long i_dnotify_mask; /* directory notify mask */
struct dnotify_struct *i_dnotify; /* dnotify */
unsigned long i_state; /* state flags */
unsigned long dirtied_when; /* first dirtying time */
unsigned int i_flags; /* filesystem flags */
unsigned char i_sock; /* is this a socket? */
atomic_t i_writecount; /* count of writers */
void *i_security; /* security module */
__u32 i_generation; /* inode version number */
union {
void *generic_ip; /* filesystem-specific info */
} u;
};
有時(shí)，某些文件系統可能并不能完整的包含索引節點(diǎn)結構體要求的所有信息。舉個(gè)例子，有的文件系統可能并不記錄文件的創(chuàng )建時(shí)間，這時(shí)，該文件系統就可以在實(shí)現中選擇任意合適的辦法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，它可以在i_ctime中存儲0，或者讓i_ctime等于i_mtime,甚至任何其他值。索引節點(diǎn)對象中的inode_operations項存放了操作函數列表，定義在linux/fs.h中，如下：
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struct inode_operations {
int (*create) (struct inode *, struct dentry *,int);
struct dentry * (*lookup) (struct inode *, struct dentry *);
int (*link) (struct dentry *, struct inode *, struct dentry *);
int (*unlink) (struct inode *, struct dentry *);
int (*symlink) (struct inode *, struct dentry *, const char *);
int (*mkdir) (struct inode *, struct dentry *, int);
int (*rmdir) (struct inode *, struct dentry *);
int (*mknod) (struct inode *, struct dentry *, int, dev_t);
int (*rename) (struct inode *, struct dentry *, struct inode *, struct dentry *);
int (*readlink) (struct dentry *, char *, int);
int (*follow_link) (struct dentry *, struct nameidata *);
int (*put_link) (struct dentry *, struct nameidata *);
void (*truncate) (struct inode *);
int (*permission) (struct inode *, int);
int (*setattr) (struct dentry *, struct iattr *);
int (*getattr) (struct vfsmount *, struct dentry *, struct kstat *);
int (*setxattr) (struct dentry *, const char *,const void *, size_t, int);
ssize_t (*getxattr) (struct dentry *, const char *, void *, size_t);
ssize_t (*listxattr) (struct dentry *, char *, size_t);
int (*removexattr) (struct dentry *, const char *);
};
同樣，操作調用時(shí)，用以下方式：i->i_op->truncate(i).
由于版面原因，我不得不分兩次說(shuō)了，下次繼續后面有關(guān)虛擬文件系統的剩余部分.
接著(zhù)上次的來(lái)，我今天講虛擬文件系統剩下的一點(diǎn)知識.
3.目錄項對象.目錄項的概念上節已經(jīng)說(shuō)了,我就不多說(shuō).目錄項中也可包括安裝點(diǎn).在路徑/mnt/cdrom/foo中，/,mnt,cdrom都屬于目錄項對象。目錄項由dentry結構體表示，定義在文件linux/dcache.h中，描述如下:
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struct dentry {
atomic_t d_count; /* usage count */
unsigned long d_vfs_flags; /* dentry cache flags */
spinlock_t d_lock; /* per-dentry lock */
struct inode *d_inode; /* associated inode */
struct list_head d_lru; /* unused list */
struct list_head d_child; /* list of dentries within */
struct list_head d_subdirs; /* subdirectories */
struct list_head d_alias; /* list of alias inodes */
unsigned long d_time; /* revalidate time */
struct dentry_operations *d_op; /* dentry operations table */
struct super_block *d_sb; /* superblock of file */
unsigned int d_flags; /* dentry flags */
int d_mounted; /* is this a mount point? */
void *d_fsdata; /* filesystem-specific data */
struct rcu_head d_rcu; /* RCU locking */
struct dcookie_struct *d_cookie; /* cookie */
struct dentry *d_parent; /* dentry object of parent */
struct qstr d_name; /* dentry name */
struct hlist_node d_hash; /* list of hash table entries */
struct hlist_head *d_bucket; /* hash bucket */
unsigned char d_iname[DNAME_INLINE_LEN_MIN]; /* short name */
};
由于目錄項并非真正保存在磁盤(pán)上，所有目錄項沒(méi)有對應的磁盤(pán)數據結構，VFS根據字符串形式的路徑名現場(chǎng)創(chuàng )建它，目錄項結構體也沒(méi)有是否被修改的標志。目錄項對象有三種狀態(tài)：被使用，未被使用和負狀態(tài)。一個(gè)被使用的目錄項對應一個(gè)有效的索引節點(diǎn)(即d_inode指向相應的索引節點(diǎn))并且該對象存在一個(gè)或多個(gè)使用者(即d_count為正值)。一個(gè)未被使用的目錄項對應一個(gè)有效的索引節點(diǎn)(d_inode指向一個(gè)索引節點(diǎn))，但是VFS當前并未使用它(d_count為0)。該目錄項對象仍然指向一個(gè)有效對象，而且被保留在內存中以便需要時(shí)再使用它。顯然這樣要比重新創(chuàng )建要效率高些。一個(gè)負狀態(tài)的目錄項沒(méi)有對應的有效索引節點(diǎn)(d_inode為NULL).因為索引節點(diǎn)已被刪除了，或路徑不再正確了，但是目錄項仍然保留，以便快速解析以后的路徑查詢(xún)。雖然負的狀態(tài)目錄項有些用處，但如果需要的話(huà)話(huà)，還是可以刪除的，可以銷(xiāo)毀它。
結構體dentry_operation指明了VFS操作目錄的所有方法，如下：
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struct dentry_operations {
int (*d_revalidate) (struct dentry *, int);
int (*d_hash) (struct dentry *, struct qstr *);
int (*d_compare) (struct dentry *, struct qstr *, struct qstr *);
int (*d_delete) (struct dentry *);
void (*d_release) (struct dentry *);
void (*d_iput) (struct dentry *, struct inode *);
};
其實(shí)，如果VFS遍歷路徑名中所有的元素并將它們逐個(gè)地解析成目錄項對象，將是一件非常耗時(shí)的事情。所以?xún)群藢⒛夸涰棇ο缶彺嬖谀夸涰椌彺?dcache)中，目錄項緩存包括三個(gè)主要部分：
1.“被使用的”目錄項鏈表，該鏈表通過(guò)索引節點(diǎn)對象中的i_dentry項連接相關(guān)的索引節點(diǎn)，因為一個(gè)給定的索引節點(diǎn)可能有多個(gè)鏈接，所以就可能有多
個(gè)目錄項對象，因此用一個(gè)鏈表來(lái)連接它們。
2.“最近被使用的”雙向鏈表。該鏈表包含未被使用的和負狀態(tài)的目錄項對象。該鏈表是按時(shí)間插入的。
3. 哈希表和相應的哈希函數用來(lái)快速地將給定路徑解析為相關(guān)目錄項對象。
哈希表有數組dentry_hashtable表示，其中每一個(gè)元素都是一個(gè)指向具有相同鍵值的目錄項對象鏈表的指針。數組的大小取決于系統中物理內存的大小。實(shí)際的哈希值由d_hash()計算，它是內核提供給文件系統的唯一的一個(gè)哈希函數。查找哈希表要通過(guò)d_lookup()函數，如果該函數在dcache中發(fā)現了與其相匹配的目錄項對像，則匹配對象被返回；否則，返回NULL指針。dcache在一定意義上也提供了對索引節點(diǎn)的緩存。和目錄項對象相關(guān)的索引節點(diǎn)對象不會(huì )被釋放，因為目錄項會(huì )讓相關(guān)索引節點(diǎn)的使用計數為正，這樣就可以確保索引節點(diǎn)留在內存中。只要目錄項被緩存，其相應的索引節點(diǎn)也就被緩存了。
4.文件對象:文件對象表示進(jìn)程以打開(kāi)的文件。文件對象僅僅在進(jìn)程觀(guān)點(diǎn)上代表已打開(kāi)文件，它反過(guò)來(lái)指向目錄項對象(反過(guò)來(lái)指向索引節點(diǎn))，其實(shí)只有目錄項對象才表示已打開(kāi)的實(shí)際文件。雖然一個(gè)文件對應的文件對象不是唯一的，但對應的索引節點(diǎn)和目錄項對象無(wú)疑是唯一的。文件對象由file結構表示，定義在文件linux/fs.h中，如下:
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struct file {
struct list_head f_list; /* list of file objects */
struct dentry *f_dentry; /* associated dentry object */
struct vfsmount *f_vfsmnt; /* associated mounted fs */
struct file_operations *f_op; /* file operations table */
atomic_t f_count; /* file object's usage count */
unsigned int f_flags; /* flags specified on open */
mode_t f_mode; /* file access mode */
loff_t f_pos; /* file offset (file pointer) */
struct fown_struct f_owner; /* owner data for signals */
unsigned int f_uid; /* user's UID */
unsigned int f_gid; /* user's GID */
int f_error; /* error code */
struct file_ra_state f_ra; /* read-ahead state */
unsigned long f_version; /* version number */
void *f_security; /* security module */
void *private_data; /* tty driver hook */
struct list_head f_ep_links; /* list of eventpoll links */
spinlock_t f_ep_lock; /* eventpoll lock */
struct address_space *f_mapping; /* page cache mapping */
};
文件對象的操作有file_operations結構表示，在linux/fs.h中，如下:
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struct file_operations {
struct module *owner;
loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);
ssize_t (*read) (struct file *, char *, size_t, loff_t *);
ssize_t (*aio_read) (struct kiocb *, char *, size_t, loff_t);
ssize_t (*write) (struct file *, const char *, size_t, loff_t *);
ssize_t (*aio_write) (struct kiocb *, const char *, size_t, loff_t);
int (*readdir) (struct file *, void *, filldir_t);
unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long);
int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
int (*open) (struct inode *, struct file *);
int (*flush) (struct file *);
int (*release) (struct inode *, struct file *);
int (*fsync) (struct file *, struct dentry *, int);
int (*aio_fsync) (struct kiocb *, int);
int (*fasync) (int, struct file *, int);
int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);
ssize_t (*readv) (struct file *, const struct iovec *,
unsigned long, loff_t *);
ssize_t (*writev) (struct file *, const struct iovec *,
unsigned long, loff_t *);
ssize_t (*sendfile) (struct file *, loff_t *, size_t,
read_actor_t, void *);
ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int,
size_t, loff_t *, int);
unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *, unsigned long,
unsigned long, unsigned long,
unsigned long);
int (*check_flags) (int flags);
int (*dir_notify) (struct file *filp, unsigned long arg);
int (*flock) (struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl);
};
最后，除了以上幾種VFS基礎對象外，內核還使用了另外一些數據結構來(lái)管理文件系統的其它相關(guān)數據，如下：
1.file_system_type:因為linux支持眾多的文件系統，所以?xún)群吮赜杏梢粋€(gè)特殊的結構來(lái)描述每種文件系統的功能和行為：
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struct file_system_type {
const char *name; /* filesystem's name */
struct subsystem subsys; /* sysfs subsystem object */
int fs_flags; /* filesystem type flags */
/* the following is used to read the superblock off the disk */
struct super_block *(*get_sb) (struct file_system_type *, int,char *, void *);
/* the following is used to terminate access to the superblock */
void (*kill_sb) (struct super_block *);
struct module *owner; /* module owning the filesystem */
struct file_system_type *next; /* next file_system_type in list */
struct list_head fs_supers; /* list of superblock objects */
};
其中，get_sb()函數從磁盤(pán)上讀取超級塊，并且在文件系統被安裝時(shí)，在內存中組裝超級塊對象，剩余的函數描述文件系統的屬性。每種文件系統，不管有多少個(gè)實(shí)力安裝到系統中，還是根本就沒(méi)有安裝到系統中，都只有一個(gè)file_system_type結構。更有趣的是，當文件系統被實(shí)際安裝時(shí)，將有一個(gè)vfsmount結構體在安裝點(diǎn)被創(chuàng )建。該結構體被用來(lái)代表文件系統的實(shí)例----換句話(huà)說(shuō)，代表一個(gè)安裝點(diǎn).
2.vfsmount結構被定義在linux/mount.h中，下面是具體結構：
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struct vfsmount {
struct list_head mnt_hash; /* hash table list */
struct vfsmount *mnt_parent; /* parent filesystem */
struct dentry *mnt_mountpoint; /* dentry of this mount point */
struct dentry *mnt_root; /* dentry of root of this fs */
struct super_block *mnt_sb; /* superblock of this filesystem */
struct list_head mnt_mounts; /* list of children */
struct list_head mnt_child; /* list of children */
atomic_t mnt_count; /* usage count */
int mnt_flags; /* mount flags */
char *mnt_devname; /* device file name */
struct list_head mnt_list; /* list of descriptors */
struct list_head mnt_fslink; /* fs-specific expiry list */
struct namespace *mnt_namespace /* associated namespace */
};
vfs中維護的各種鏈表是為了跟蹤文件系統和所有其他安裝點(diǎn)的關(guān)系，mnt_flags保存了安裝時(shí)指定的標志信息，下表給出了標準的安裝標志：
安裝那些管理不充分信任的移動(dòng)設備時(shí)，這些標志很有用處。
系統中每一個(gè)進(jìn)程都有自己的一組打開(kāi)的文件，有三個(gè)數據結構將VFS層和文件的進(jìn)程緊密聯(lián)系在一起，它們分別是file_struct,fs_struct和namespace.
1.file_struct:該結構體有進(jìn)程描述符中的files域指向，如下：
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struct files_struct {
atomic_t count; /* structure's usage count */
spinlock_t file_lock; /* lock protecting this structure */
int max_fds; /* maximum number of file objects */
int max_fdset; /* maximum number of file descriptors */
int next_fd; /* next file descriptor number */
struct file **fd; /* array of all file objects */
fd_set *close_on_exec; /* file descriptors to close on exec() */
fd_set *open_fds; /* pointer to open file descriptors */
fd_set close_on_exec_init; /* initial files to close on exec() */
fd_set open_fds_init; /* initial set of file descriptors */
struct file *fd_array[NR_OPEN_DEFAULT]; /* default array of file objects */
};
fd數組指針指向以打開(kāi)的文件對象鏈表，默認情況下，指向fd_arrar數組。NR_OPEN_DEFAULT默認是32，所以該數組可以容納32個(gè)文件對象。如果一個(gè)進(jìn)程所打開(kāi)的文件對象超過(guò)32個(gè)，內核將分配一個(gè)新數組，并且將fd指針指向它。這個(gè)值也是可以調整的。
2.第二個(gè)結構體是fs_struct：由進(jìn)程描述符的fs域指向。它包含文件系統和進(jìn)程相關(guān)的信息，在linux/fs_struct.h中，如下：
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struct fs_struct {
atomic_t count; /* structure usage count */
rwlock_t lock; /* lock protecting structure */
int umask; /* default file permissions*/
struct dentry *root; /* dentry of the root directory */
struct dentry *pwd; /* dentry of the current directory */
struct dentry *altroot; /* dentry of the alternative root */
struct vfsmount *rootmnt; /* mount object of the root directory */
struct vfsmount *pwdmnt; /* mount object of the current directory */
struct vfsmount *altrootmnt; /* mount object of the alternative root */
};
該結構包含了當前進(jìn)程的當前工作目錄和根目錄。
3.最后一個(gè)是namespace：由進(jìn)程描述符namespace域指向，定義在linux/namespace.h中,如下:
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struct namespace {
atomic_t count; /* structure usage count */
struct vfsmount *root; /* mount object of root directory */
struct list_head list; /* list of mount points */
struct rw_semaphore sem; /* semaphore protecting the namespace */
};
list域是連接已安裝文件系統的雙向鏈表，它包含的元素組成了全體命令空間。 上述這些數據結構都是通過(guò)進(jìn)程描述符連接起來(lái)的。對多數進(jìn)程來(lái)說(shuō)，它們的描述符都指向唯一的files_struct和fs_struct結構體。但是，對于那些使用克隆標志CLONE_FILES或CLONE_FS創(chuàng )建的進(jìn)程，會(huì )共享這兩個(gè)結構體。所以多個(gè)進(jìn)程描述符可能指向同一個(gè)files_struct或fs_struct結構體。每個(gè)結構體都維護一個(gè)count域作為引用計數，它防止進(jìn)程正使用該結構時(shí)，該結構被銷(xiāo)毀。而namespace卻不是這樣，默認情況下，所有的進(jìn)程共享同樣的命名空間，也就是說(shuō)，它們都看到同一個(gè)文件層層結構。只有在進(jìn)行clone()操作時(shí)使用CLONE_NEWS標志，才會(huì )給進(jìn)程一個(gè)另外的命名空間結構體的拷貝。
