分类目录归档：Computer

1. 滑动窗口算法

在 Linux 平台下很多用户都在使用 ext3 文件系统，主要原因是其可靠性，健壮性和兼容性。在 Linux 2.6 内核中已经包括了适合在服务器环境中使用的很多特性，譬如目录索引，块预留，在线调整大小。为支持更大容量的文件系统，其下一个版本 ext4 也正处于开发中。本文主要介绍当前 ext3 和 ext4 文件系统中在线调整大小的工作机制，以及如何使用 meta block group 来扩展其大小。

Linux 允许众多不同的文件系统共存，并支持跨文件系统的文件操作，这是因为有虚拟文件系统的存在。虚拟文件系统，即VFS（Virtual File System）是 Linux 内核中的一个软件抽象层。它通过一些数据结构及其方法向实际的文件系统如 ext2，vfat 提供接口机制。本文在简要介绍 VFS 的相关数据结构后，以文件 I/O 为切入点深入 Linux 内核源代码，追踪了 sys_open 和 sys_read 两个系统调用的代码结构，并在追踪的过程中理清了跨文件系统的文件操作的基本原理和“一切皆是文件”的口号得以实现的根本。

本文阐述 Linux 中的文件系统部分，源代码来自基于 IA32 的 2.4.20 内核。总体上说 Linux 下的文件系统主要可分为三大块：一是上层的文件系统的系统调用，二是虚拟文件系统 VFS(Virtual Filesystem Switch)，三是挂载到 VFS 中的各实际文件系统，例如 ext2，jffs 等。本文侧重于通过具体的代码分析来解释 Linux 内核中 VFS 的内在机制，在这过程中会涉及到上层文件系统调用和下层实际文件系统的如何挂载。文章试图从一个比较高的角度来解释 Linux 下的 VFS 文件系统机制。

Linux ® 的最显著特征是灵活性和扩展性，例如它的虚拟文件系统交换器（VFS）。您可以在各种设备上创建文件系统，包括传统的磁盘、USB flash 驱动、内存以及其他储存设备。您还可以在另一个文件系统环境中嵌入文件系统。探索导致 VFS 如此强大的因素，并了解 VFS 的主要接口和进程。

在文件系统方面，Linux® 可以算得上操作系统中的 “瑞士军刀”。Linux 支持许多种文件系统，从日志型文件系统到集群文件系统和加密文件系统。对于使用标准的和比较奇特的文件系统以及开发文件系统来说，Linux 是极好的平台。本文讨论 Linux 内核中的虚拟文件系统（VFS，有时候称为虚拟文件系统交换器），然后介绍将文件系统连接在一起的主要结构。

本文主要讲述 Linux 上比较流行的 ext2 文件系统在硬盘分区上的详细布局情况。Ext2 文件系统加上日志支持的下一个版本是 ext3 文件系统，它和 ext2 文件系统在硬盘布局上是一样的，其差别仅仅是 ext3 文件系统在硬盘上多出了一个特殊的 inode（可以理解为一个特殊文件），用来记录文件系统的日志，也即所谓的 journal。由于本文并不讨论日志文件，所以本文的内容对于 ext2 和 ext3 都是适用的。