其他文件系统

Posted 2020-10-25 AlanTu

ramfs内存文件系统

ramfs是一个利用VFS自身结构而形成的内存文件系统。ranfs没有自己的文件存储结构，它的文件存储于page cache中，目录结构由dentry链表本身描述，文件则由VFS的inode结构本身描述。

/proc文件系统

/proc文件系统是个虚拟文件系统，它通过文件系统接口实现对内核的访问，输出系统运行状态。它以文件系统的形式，为操作系统本身和应用进程之间的通信提供了一个界面，使应用程序能够安全、方便地获得系统当前的运行状况和内核的内部数据信息，并且可以修改某些系统的配置信息。比如，能通过拥有模块列表的/proc/modules，拥有内存使用统计信息的/proc/meminfo来得到模块信息和内存信息。

数据结构 proc_dir_entry

在/proc文件系统中，代表各个文件节点的结构是proc_dir_entry()结构。和文件系统中的dir_entry()相似，它管理着从操作系统的用户控件到核心空间对文件读写的驱动。但是，与一般的文件系统不同的是，它修改的并不是实实在在的硬盘上的文件，而是在系统启动之后内存中由内核动态创建的文件。因此在系统关闭之后，/proc文件系统中的文件就不存在了。

系统启动后，创建了proc_dir_entry{}结构形成的文件系统树，每当从用户空间读取/proc目录下面的文件的时候，内核根据读取的文件映射到对应的驱动函数，动态地获取内核数据。除了提供读的动能，/proc文件系统的部分文件还提供写的功能。主要是针对/proc/sys目录而做的。对/proc文件系统的写操作并不意味着需要写硬盘灯硬盘设备，而是动态更改内核中的数据，达到完成监视内核运行状态的目的，也就是部分地实现调试的功能。

/proc文件系统的超级块和普通文件系统的超级块不同，它并不需要从硬件设备中获取超级块的数据，而是在内核启动的时候直接初始化超级块数据，从而完成系统中对/proc文件系统操作函数的初始化过程，以及这种文件系统的统计过程。

/proc文件系统在调试中的作用

使用/proc文件系统获得操作系统运行态的信息，对于进程和内核的调试都有很多好处。下面是使用/proc文件系统的优点：

• 可以直接使用/proc文件系统小的文件，开发一些专用程序获取内核数据，如ps就通过从/proc文件系统获得数据的方式工作的
• 不需要将进程从用户态转换到内核态，就能得到对内核运行空间的数据，安全而且方便。
• /proc文件系统可直接更改一些允许改变的内核参数数据（/proc/sys），从而可以在不重新编译内核的情况下优化系统配置

1）/proc根下的文件和目录

/proc/sys目录是一个特殊的目录，它支持直接使用文件系统的写操作，完成对内核中预定的一些变量的改变，从而达到更改系统特性的目的。

Devfs文件系统

设备文件系统（devfs）是一个不存在于磁盘中的文件系统，它像/proc文件系统一样存在于内存之中，在实现效果上，设备文件系统与传统的主、次设备号管理是一样的。

使用传统的主、次设备号管理设备存在较多的缺陷，例如，主次设备号的数目有限制，不存在的设备也创建一个设备节点，造成磁盘空间浪费，太多的节点，造成查找困难。使用devfs文件系统管理设备的文件，使得设备管理变成一个独立的文件系统，可以随处挂接，同时挂接目录上仅有当前机器上存在的几个设备节点。另外，不存在设备号资源有限的问题。

sysfs文件系统

sysfs是基于ramfs文件系统的存在于内存中的文件系统，它提供了在内核和用和空间之间输出内核数据结构、属性和连接的界面。sysfs与kobject内核对象结构绑在一起的。sysfs文件系统总是编译进内核的，你可以挂接上sysfs后访问它，用下面这个命令挂接：mount -t sysfs sysfs /sys