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:::{note} 本文作者: 龙进

Email: longjin@DragonOS.org :::

概述

  在本文中,我们将介绍DragonOS文件系统的架构设计。

总览

  如下图所示,DragonOS的文件系统相关的机制主要包括以下几个部分:

  • 系统调用接口
  • 虚拟文件系统
    • 文件抽象(File)
    • 挂载文件系统(MountFS)
  • 具体的文件系统

            ┌─────────────────────────────────────────────────┐
            │                                                 │
    Syscall:    │   sys_open, sys_read, sys_write, sys_close,     │
            │                                                 │
            │   sys_lseek, etc..                              │
            │                                                 │
            └───────────────────────┬─────────────────────────┘
                                    │
                                    │
    VFS:                     ┌──────▼─────┐
                             │            │
                             │    File    │
                             │            │
                             └──────┬─────┘
                                    │
                           ┌────────▼────────┐
                           │                 │
                           │     MountFS     │
                           │                 │
                           └────┬────────────┘
                                │
    Filesystems:   ┌─────────────┼─────────────┬────────────┐
                  │             │             │            │
            ┌─────▼─────┐ ┌─────▼─────┐ ┌─────▼────┐ ┌─────▼─────┐
            │           │ │           │ │          │ │           │
            │    FAT    │ │   DevFS   │ │  ProcFS  │ │   RamFS   │
            │           │ │           │ │          │ │           │
            └───────────┘ └───────────┘ └──────────┘ └───────────┘
    

系统调用接口

  DragonOS的文件系统相关的系统调用接口主要包括以下几个:

  • sys_open:打开文件
  • sys_read:读取文件
  • sys_write:写入文件
  • sys_close:关闭文件
  • sys_lseek:定位文件指针
  • sys_mkdir:创建目录
  • sys_unlink_at:删除文件或目录(通过参数flag区分到底是删除文件还是目录)
  • sys_ioctl:控制设备 (未实现)
  • sys_fstat:获取文件状态(未实现)
  • sys_fsync:同步文件(未实现)
  • sys_ftruncate:截断文件(未实现)
  • sys_fchmod:修改文件权限(未实现)
  • 其他系统调用接口(未实现)

  关于接口的具体含义,可以参考 DragonOS系统调用接口

虚拟文件系统(VFS)

  VFS是DragonOS文件系统的核心,它提供了一套统一的文件系统接口,使得DragonOS可以支持多种不同的文件系统。VFS的主要功能包括:

  • 提供统一的文件系统接口
  • 提供文件系统的挂载和卸载机制(MountFS)
  • 提供文件抽象(File)
  • 提供文件系统的抽象(FileSystem)
  • 提供IndexNode抽象
  • 提供文件系统的缓存、同步机制(尚未实现)

  关于VFS的详细介绍,请见DragonOS虚拟文件系统

具体的文件系统

  DragonOS目前支持的文件系统包括:

  • FAT文件系统(FAT12、FAT16、FAT32)
  • DevFS
  • ProcFS
  • RamFS