15、深入了解Linux内核启动过程及文件系统操作

深入了解Linux内核启动过程及文件系统操作

1. 用户空间的文件系统操作

在用户空间处理文件和目录时，通常无需过多担心底层的实现细节。进程通过内核系统调用访问已挂载文件系统中的文件和目录内容。不过，用户可以获取一些看似不属于用户空间的文件系统信息，例如 stat() 系统调用会返回inode编号和链接计数。但在不维护文件系统时，一般无需关注这些实现细节，这些信息主要是为了向后兼容而对用户模式程序开放，而且并非所有Linux文件系统都有这些内部信息。

对于非传统文件系统，可能无法执行传统的Unix文件系统操作。例如，在挂载的VFAT文件系统上不能使用 ln 创建硬链接，因为其目录项结构是为Windows设计的，不支持该概念。

幸运的是，Linux系统为用户空间提供的系统调用具有足够的抽象性，无需了解底层实现即可轻松访问文件。此外，文件名格式灵活，支持混合大小写名称，便于支持其他分层式文件系统。而且，特定的文件系统支持不一定需要在内核中，例如在用户空间文件系统中，内核只需作为系统调用的通道。

2. Linux内核启动流程

Linux内核启动过程可简化为以下步骤：
1. 机器的BIOS或引导固件加载并运行引导加载程序。
2. 引导加载程序在磁盘上找到内核映像，将其加载到内存并启动。
3. 内核初始化设备及其驱动程序。
4. 内核挂载根文件系统。
5. 内核启动一个名为 init 的进程，进程ID为1，标志着用户空间启动。
6. init 启动其余系统进程。