IO 栈概述
1 应用程序通过系统调用访问文件(无论是块设备文件,还是各种文件系统中的文件)。可以通过open系统调用,也可以通过memory map的方式调用来打开文件。
2 Linux内核收到系统调用的软中断,通过参数检查后,会调用虚拟文件系统(Virtual File System,VFS),虚拟文件系统会根据信息把相应的处理交给具体的文件系统,如ext2/3/4等文件系统,接着相应的文件I/O命令会转化成bio命令进入通用的块设备层,把针对文件的基于offset的读/写转化成基于逻辑区块地址(Logical Block Address,LBA)的读/写,并最终翻译成每个设备对应的可识别的地址,通过Linux的设备驱动对物理设备,如硬盘驱动器(Harddisk Drive,HDD)或固态硬盘进行相关的读/写。
3 用户态文件系统的管理。Linux文件系统的实现都是在内核进行的,但是用户态也有一些管理机制可以对块设备文件进行相应的管理。例如,使用parted命令进行分区管理,使用mkfs工具进行文件系统的管理,使用逻辑卷管理器(Logical Volume Manager,LVM)命令把一个或多个磁盘的分区进行逻辑上的集合,然后对磁盘上的空间进行动态管理。
4 当然在用户态也有一些用户态文件系统的实现,但是一般这样的系统性能不是太高,因为文件系统最终是建立在实际的物理存储设备上的,且这