總論：
linux的檔案系統設計非常優秀，總的來講有兩大部分，第一部分就是樹形的組織結構，第二部分就是vfs，樹形的組織結構組織了檔案系統的表象，使用者很方便的使用，而vfs是檔案系統的實現機理，它處於核心態，不但實現了樹形結構的mount機制，而且還提供了乙個統一的介面用來訪問裝置。
一、linux檔案系統概述
1、linux檔案系統組織
linux中使用樹來組織檔案系統。整個檔案系統構成了一顆樹，這棵樹以/為根。整個系統有且只有這一顆檔案樹。這棵樹描述了檔案系統的拓撲結構，沒有任何檔案系統的型別資訊。
2、mount機制
linux使用mount機制擴充套件檔案系統，使不同型別的檔案系統可以掛載在系統的檔案樹的任何位置。mount機制使檔案樹有了型別屬性，支援了不同型別的檔案系統的掛載。
如圖所示。
可以看到如果不考慮掛載點，整個檔案系統就是一棵樹，如果考慮了掛載點，這棵樹原來是嫁接而成的，可以包含各種不同種類的檔案系統。正如橋片擴充套件了匯流排一樣，掛載點擴充套件了檔案樹，和擴充套件匯流排不同的是，任意目錄都可以是掛載點，但是不是任意晶元都是可以作為橋的。(網橋/交換機擴充套件乙太網也是一樣的道理，和mount機制更加類似一些，因為你只需要插入乙個多埠網絡卡就可以作為乙個網橋了。)
3、mount機制的好處
mount可以遮蔽檔案系統的型別，所有型別的檔案系統共享一棵樹，但是實現卻可以不相同。使用者程序可以使用相同的系統呼叫介面訪問所有的檔案系統，而不必在意訪問的檔案是什麼型別的。mount機制使一棵檔案樹得以多樣化，然而又可以向使用者遮蔽這種多樣化。這種多樣化是通過vfs實現的。
4、單棵樹組織+mount擴充套件
linux的檔案系統和磁碟並不繫結，檔案系統就是一棵樹，是乙個虛擬的概念，沒有介質，沒有容量，沒有讀寫規則，只有在掛載(mount)發生的時候，也就是具體的檔案系統掛載的時候，某個掛載點才和介質建立聯絡，然而此時對於檔案系統來講仍然沒有容量的概念，容量僅僅是掛載於此目錄的磁碟裝置的屬性，如果磁碟空間滿了，仍然可以通過在此磁碟的乙個目錄上mount乙個新的檔案系統來解決，而新的檔案系統在一塊新的磁碟上。
5、和windows檔案系統的對比
windows顯式的分離了各種檔案系統，雖然windows在操作介面上也吸取了unix中「一切皆檔案」的思想。在介面級別，windows也使用相同的api來訪問各類檔案，比如readfile，writefile等，然而在操作級別，windows卻沒有實現一致性，在操作級別，windows的檔案系統主要指以磁碟為介質的檔案系統，因此windows沒有必要用一棵樹包含所有的檔案，而是區分成了各個碟符，然而這種方式有個弊端，那就是不易擴充套件，因為單個碟符限制了容量，磁碟直接和檔案系統繫結。因此，windows不以單棵樹樹來組織檔案系統，windows很難用mount來擴充套件檔案系統。
二、vfs概述
1、vfs
虛擬檔案系統或者虛擬檔案插口，叫做插口更合適，也是官方的叫法，vfs向上和使用者程序檔案訪問系統呼叫介面，如open，read，write等，向下和具體不同檔案系統的實現介面，如read，write的不同實現。如下圖所示：
2、vfs的重要性
vfs遮蔽了具體檔案的實現細節，向上提供統一的操作介面。通過vfs可以實現任意的檔案系統，這些檔案系統通過檔案訪問系統呼叫都可以訪問。在作業系統核心中，vfs是對離使用者態最近的一層，因為它的存在，linux的使用才變得方便。實際上，正是vfs實現了樹形的檔案系統組織，然而vfs的作用還不止這些，裝置的檔案抽象也是通過vfs來實現的。
3、vfs舉例
3.1、procfs
3.2、sysfs
3.3、cpusetfs
3.4、ntfs
3.5、extx
3.6、任意你想實現的。
需要做什麼呢？只需要在一大堆switch函式例程中實現你的邏輯即可，就是說實現file_operations函式集合即可。注意，在linux中，檔案和儲存沒有必然關係，實際上沒有任何關係，也就是說linux中的檔案有的不需要被儲存，比如proc目錄中的檔案，只有在你read它的時候，資料才從核心出來，這個資料是核心邏輯提供的，而是可能實時變化，linux根本沒有必要在另乙個地方再儲存它。
4、乙個重要結論
由於linux的樹形檔案系統是完全抽象的，因此它不和任何介質進行繫結，僅存在於核心當中，核心只要起來，這個虛擬的樹就存在了，只是此時只有樹根，然而linux此時卻可以掛載任意型別的檔案系統到這個樹根，這樣就可以實現很方便的定製，linux可以在initrd中掛載任意檔案系統到樹根，這是因為核心和檔案系統是分離的概念，核心啟動並不依賴任何檔案系統。
Linux檔案系統的設計
總論 linux的檔案系統設計非常優秀，總的來講有兩大部分，第一部分就是樹形的組織結構，第二部分就是vfs，樹形的組織結構組織了檔案系統的表象，使用者很方便的使用，而vfs是檔案系統的實現機理，它處於核心態，不但實現了樹形結構的mount機制，而且還提供了乙個統一的介面用來訪問裝置。一 linux檔...
Linux檔案系統的設計
總論 linux的檔案系統設計非常優秀，總的來講有兩大部分，第一部分就是樹形的組織結構，第二部分就是vfs，樹形的組織結構組織了檔案系統的表象，使用者很方便的使用，而vfs是檔案系統的實現機理，它處於核心態，不但實現了樹形結構的mount機制，而且還提供了乙個統一的介面用來訪問裝置。一 linux檔...
Linux檔案系統的設計
總論 linux的檔案系統設計非常優秀，總的來講有兩大部分，第一部分就是樹形的組織結構，第二部分就是vfs，樹形的組織結構組織了檔案系統的表象，使用者非常方便的使用，而vfs是檔案系統的實現機理，它處於核心態，不但實現了樹形結構的mount機制，並且還提供了乙個統一的介面用來訪問裝置。一 linux...