Linux文件系统

为了让此buffer cache运行更加有效并且在使用此buffer cache的块设备之间合理的分配cache入口，系统必须对其进行维护。Linux使用bdflush核心后台进行来对此cache执行许多琐碎工作,但有时作为使用cache 的结构自动进行。

9.3.1  bdflush 核心后台进程
bdflush是对过多的dirty缓冲系统提供动态响应的简单核心后台进程；这些缓冲块中包含必须被写入到硬盘上的数据。它在系统启动时作为一个核心线程运行，其名字叫"kflushd"。你可以使用ps命令看到此系统进程。通常情况下此进程一直在睡眠直到系统中的dirty缓冲数目增大到一定数目。当分配与丢弃缓冲时,系统中dirty缓冲的数目将做一个统计。如果其数目超过某个数值则唤醒bdflush进程。缺省的阀值为60%， 但是如果系统急需缓冲则任何时刻都可能唤醒bdflush。使用update命令可以看到和改变这个数值。

# update -d

bdflush version 1.4

0:    60 Max fraction of LRU list to examine for dirty blocks

1:   500 Max number of dirty blocks to write each time bdflush activated

2:    64 Num of clean buffers to be loaded onto free list by refill_freelist

3:   256 Dirty block threshold for activating bdflush in refill_freelist

4:    15 Percentage of cache to scan for free clusters

5:  3000 Time for data buffers to age before flushing

6:   500 Time for non-data (dir, bitmap, etc) buffers to age before flushing

7:  1884 Time buffer cache load average constant

8:     2 LAV ratio (used to determine threshold for buffer fratricide).

但有数据写入缓冲使之变成dirty时，所有的dirty缓冲被连接到一个BUF_DIRTY LRU链表中，bdflush会将适当数目的缓冲块写到磁盘上。这个数值的缺省值为500。

9.3.2  update进程
update命令不仅仅是一个命令；它还是一个后台进程。当作为超级用户运行时（在系统初始化时）它将周期性调用系统服务例程将老的dirty缓冲冲刷到磁盘上去。它所完成的这个工作与bdflush类似。当一个dirty缓冲完成此操作后, 它将把本应写入到各自磁盘上的时间标记到其中。update每次运行时它将在系统的所有dirty缓冲中查找那些冲刷时间已过期的。这些过期缓冲都被写入到磁盘。

9.4  /proc文件系统
/proc文件系统真正显示了Linux虚拟文件系统的能力。事实上它并不存在-不管时/proc目录还是其子目录和文件都不真正的存在。但是我们是如何能够执行cat /proc/devices命令的？/proc文件系统象一个真正的文 件系统一样将向虚拟文件系统注册。然而当有对/proc中的文件和目录的请求发生时, VFS系统将从核心中的数据中临时构造这些文件和目录。例如核心的/proc/devices文件是从描叙其设备的内核数据结构中产生出来。/proc文件系统提供给用户一个核心内部工作的可读窗口。几个Linux子系统，如在modules一章描叙的Linux核心模块都在/proc文件系统中创建入口。

9.5  设备特殊文件
和所有Unix版本一样Linux将硬件设备看成特殊的文件。如/dev/null表示一个空设备。设备文件不使用文件 系统中的任何数据空间，它仅仅是对设备驱动的访问入口点。EXT2文件系统和Linux VFS都将设备文件实现成特殊的inode类型。有两种类型的设备文件：字符与块设备特殊文件。在核心内部设备驱动实现了类似文件的操作过程：我们可以对它执行打开、关闭等工作。字符设备允许以字符模式进行I/O操作而块设备的I/O操作需要通过buffer cache。当对一个设备文件发出的I/O请求将被传递到相应的设备驱动。常常这种设备文件并不是一个真正的设备驱动而仅仅是一个伪设备驱动，如SCSI设备驱动层。设备文件通过表示设备类型的主类型标志符和表示单元或主类型实例的从类型来引用。例如在系统中第一个IDE控制器上的IDE硬盘的主设备号为3而其第一个分区的从标志符为1。所以执行ls -l /dev/hda1将有如下结果：