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Linux内核文件系统原理与实战详解

共计 30 章节
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01
文件系统概述
什么是文件系统 · 文件系统在操作系统中的角色 · VFS（虚拟文件系统）的概念与设计哲…
文件系统概述什么是文件系统
02
VFS核心数据结构（上）
超级块对象（super_block）… · 超级块操作函数表
VFS核心数据结构
03
VFS核心数据结构（中）
索引节点对象（inode）的结构与作… · inode操作函数表
VFS核心数据结构
04
VFS核心数据结构（下）
目录项对象（dentry）的结构与作… · 文件对象（file）的结构与作用 · 文件操作函数表
VFS核心数据结构
05
文件系统注册与挂载
register_filesyste… · mount系统调用流程 · 挂载点与挂载树
文件系统注册挂载
06
文件查找与路径解析
path_walk · dentry缓存（dcache） · 符号链接解析
文件查找路径解析
07
文件打开与读写流程
open系统调用 · read/write系统调用 · page cache的作用
文件打开读写流程
08
Page Cache与回写机制
address_space结构 · 脏页回写 · pdflush/flusher线程
PageCache
09
Ext2文件系统（上）
Ext2磁盘布局 · 超级块 · 块组描述符
Ext2文件系统
10
Ext2文件系统（下）
Ext2目录项结构 · 文件数据块寻址（直接/间接块） · Ext2的局限性
Ext2文件系统
11
Ext3文件系统
从Ext2到Ext3的演进 · 日志（Journal）原理 · 三种日志模式（journal/ord…
Ext3文件系统
12
Ext4文件系统（上）
Ext4新特性概览 · 扩展（Extent）树结构 · Flexible Block Gro…
Ext4文件系统
13
Ext4文件系统（下）
多块分配（mballoc） · 延迟分配 · 快速扩展属性
Ext4文件系统
14
Btrfs文件系统（上）
Btrfs设计目标 · Btrfs核心概念（子卷 · 快照
Btrfs文件系统
15
Btrfs文件系统（下）
Btrfs的B树结构 · 写时复制（CoW）机制 · 数据与元数据去重
Btrfs文件系统
16
XFS文件系统
XFS的架构（B+树） · 分配组（AG） · 日志与元数据一致性
XFS文件系统
17
F2FS文件系统
针对闪存（NAND/SSD）设计的文… · 日志结构（LFS） · 多头日志
F2FS文件系统
18
ZFS文件系统（Linux移植版）
ZFS存储池（Zpool） · 数据集（Dataset） · 事务组（TXG）
ZFSLinux
19
网络文件系统（NFS）
NFS协议版本（v3/v4） · RPC机制 · NFS客户端与服务器端实现
NFS网络文件系统
20
共享文件系统（GFS2/OCFS2）
集群文件系统概念 · 分布式锁管理器（DLM） · GFS2与OCFS2架构对比
GFS2/OCFS2共享文件系统
21
伪文件系统（上）
procfs（/proc）的实现原理 · seq_file接口 · 与进程相关的文件
伪文件系统procfs
22
伪文件系统（下）
sysfs（/sys）的kobjec… · debugfs的使用与实现 · tmpfs与ramfs
伪文件系统sysfs
23
设备文件系统（devtmpfs/udev）
设备节点管理 · devtmpfs自动挂载 · udev用户空间守护进程
devtmpfs/ude…设备文件系统
24
文件系统性能优化
磁盘调度器（CFQ/Deadline… · 预读（readahead） · 块层合并
文件系统性能优化CFQ/Deadline
25
文件系统调试与故障恢复
fsck工具原理 · debugfs与dumpe2fs · ext4的恢复与修复
文件系统调试故障恢复
26
文件系统安全
文件权限（DAC） · 访问控制列表（ACL） · 扩展属性（xattr）
文件系统安全DAC
27
文件系统配额（Quota）
磁盘配额原理 · 用户/组配额 · 项目配额
Quota文件系统配额
28
文件系统快照与备份
LVM快照 · Btrfs/ZFS快照机制 · 增量备份与差异备份
文件系统快照备份
29
文件系统加密
eCryptfs · fscrypt（ext4/f2fs） · LUKS与dm-crypt
文件系统加密eCryptfs
30
文件系统未来趋势
新硬件（PMEM/SCM）对文件系统… · DAX（直接访问） · Wear Leveling
文件系统未来趋势PMEM/SCM