Linux檔案系統詳細介紹

一、檔案系統層次分析

由上而下主要分為使用者層、vfs層、檔案系統層、快取層、塊裝置層、磁碟驅動層、磁碟物理層

使用者層：最上面使用者層就是我們日常使用的各種程式，需要的介面主要是檔案的建立、刪除、開啟、關閉、寫、讀等。

vfs層：我們知道linux分為使用者態和核心態，使用者態請求硬體資源需要呼叫system call通過核心態去實現。使用者的這些檔案相關操作都有對應的system call函式介面，介面呼叫 vfs對應的函式。

檔案系統層：不同的檔案系統實現了vfs的這些函式，通過指標註冊到vfs裡面。所以，使用者的操作通過vfs轉到各種檔案系統。檔案系統把檔案讀寫命令轉化為對磁碟lba的操作，起了乙個翻譯和磁碟管理的作用。

快取層：檔案系統底下有快取，page cache，加速效能。對磁碟lba的讀寫資料快取到這裡。

塊裝置層：塊裝置介面block device是用來訪問磁碟lba的層級，讀寫命令組合之後插入到命令佇列，磁碟的驅動從佇列讀命令執行。linux設計了電梯演算法等對很多lba的讀寫進行優化排序，盡量把連續位址放在一起。

磁碟驅動層：磁碟的驅動程式把對lba的讀寫命令轉化為各自的協議，比如變成ata命令，scsi命令，或者是自己硬體可以識別的自定義命令，傳送給磁碟控制器。host based ssd甚至在塊裝置層和磁碟驅動層實現了ftl，變成對flash晶元的操作。

磁碟物理層：讀寫物理資料到磁碟介質。