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File System in my eyes

kelvin.xupt@gmail.com 2011.11.28. File System in my eyes. 文件系统的定义. 文件系统是操作系统与用户的接口，为用户管理数据，这些数据通过文件系统直观地存储在介质上。 ---- 《边干边学— Linux 内核指导》李善平

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  1. kelvin.xupt@gmail.com 2011.11.28 File System in my eyes

  2. 文件系统的定义 • 文件系统是操作系统与用户的接口，为用户管理数据，这些数据通过文件系统直观地存储在介质上。 ----《边干边学—Linux内核指导》李善平 • 负责管理在外存上的文件，并把对文件的存取、共享和保护等手段提供给用户。 ----《计算机操作系统》汤子瀛 • Files are managed by the operating system. How they are structured, named, accessed, used, protected, implemented, and managed are major topics in operat-ing system design. As a whole, that part of the operating system dealing with files is known as the file system and is the subject of this chapter. ----《现代操作系统》Andrew S. Tanenbaum 关键字：存储介质、文件系统、用户、文件、数据 由此可见，文件系统的功能：为用户管理存储介质上的文件。如何管理？

  3. 用户态文件系统 • 用户态文件系统指的是位于用户空间的文件系统。 >> FUSE >> HLFS

  4. FUSE

  5. FUSE • FUSE（Filesystem in Userspace）是sourceforge上的一个开源项目，它可以为用户提供编写用户态文件系统的接口。使用FUSE，用户可以不必熟悉Kernel代码，使用标准C库、FUSE库以及GNU C库便可设计出自己需要的文件系统。 • FUSE由三个部分组成：FUSE内核模块、FUSE库以及一些挂载工具。 • FUSE内核模块实现了和VFS的对接，它看起来像一个普通的文件系 统模块；另外，FUSE内核模块实现了一个可以被用户空间进程打开的设备，当VFS发来文件操作请求之后，它将该请求转化为特定格式，并通过设备传递给用户空间进程，用户空间进程在处理完请求后，将结果返回给FUSE内核模块，内核模块再将其还原为Linux kernel需要的格式，并返回给VFS。

  6. FUSE static struct fuse_operations test_op = { .open = test_open, .read = test_read, .write = test_write, .getattr = test_getattr, .mknod = test_mknod, .readlink = test_readlink, .mkdir = test_mkdir, .rmdir = test_rmdir, .readdir = test_readdir };

  7. HLFS • HLFS是cloudxy的一个子项目，为弹性云提供虚拟机镜像的后台存储。 • HLFS(Log-structured File System based on HDFS) is a file system in user space which makes use of HDFS files as its virtual disk.The feature of HLFS is log-structured.It means the data write to HLFSmust be appended in the tail of the virtual disk,thereby speeding up both file writing and crash recovery.

  8. HLFS对存储介质的构建 • HLFS使用LOCAL本地文件系统或者HDFS分布式文件系统的文件来构成具有线性地址空间的存储介质。 • HLFS通过struct back_storage结构体来对LOCAL或HDFS的接口进行抽象，并对HLFS的设计提供统一的接口。

  9. HLFS对存储介质的构建 • HLFS使用LOCAL本地文件系统或者HDFS分布式文件系统的文件来构成具有线性地址空间的存储介质。 • HLFS通过struct back_storage结构体来对LOCAL或HDFS的接口进行抽象，并对HLFS的设计提供统一的接口。

  10. HLFS对存储介质的构建

  11. 重新审视文件系统的定义 >> 存储介质：物理磁盘？ 不一定是家里电脑上的250G硬盘，它可能是： 具有固定容量的文件； 内存； 底层的文件系统； 分布式文件系统； 。。。 它是具有线性地址空间的一块存储区域；

  12. >> 操作系统的组成部分？ 不一定是操作系统内核的组成部分，它有可能是： C库； 利用FUSE实现的用户态程序； 。。。 它是以文件为数据组织单位给用户提供服务的软件。服务不仅包括传统的读写操作，还包括诸如格式转换之类的其他操作。 重新审视文件系统的定义

  13. 3Q Key file in Glib

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