Linux kernel 设备驱动程序和文件系统之间的关系是什么 背景

你好

我正试着去理解文件系统（ext2/3等）、设备驱动程序和设备文件之间的关系

我将展示我对每个学期的理解，然后是我的问题

设备驱动程序 据我所知，设备驱动程序将是内核端代码，用于处理访问某些设备（鼠标、闪存等）的I/O和逻辑，它需要实现几个功能（如打开、读取等），并在注册设备时将它们分配给一些函数指针

设备文件 设备文件通常位于

/dev

中，通过分配给该文件的主要值和次要值，该文件应用作设备驱动程序的接口

文件系统 我不认为我完全理解这个概念，文件系统应该处理I/O和对物理存储在驱动器上的文件的一般访问，但这听起来像是一个设备驱动程序，所以-希望在这里提供更多信息

脚本 例如，如果我要将作为备份ssd的

/dev/sdb1

装载到某个装载点，那么

/mnt/temp

-

/dev/sdb1

将是设备文件，文件系统类型将是ext4。 现在，当我

cd

到

/mnt/temp

并使用

ls

时，应该调用设备驱动程序实现的

open

方法

我的要求/问题

我对设备驱动程序和文件的理解是否正确？如果不是的话，我希望能提供更多的细节

在我讨论的场景中，如何调用相应的

open

函数

如果设备驱动程序是实现访问的驱动程序，那么文件系统类型在文件访问中究竟扮演什么角色

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谢谢你的帮助。

这是一个好问题，但很充实！）

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这是你的问题2，这里有一些关于

open

是/做什么的信息

open

是一个libc调用，它是POSIX系统必须实现的一个C函数。现在，基本上每个发行版都使用一个名为glibc（gnulibc实现）的libc版本，但特别是在内存或存储资源有限的嵌入式设备上，您有时仍然会看到人们使用其他libc实现。glibc的手册页

打开

<代码>打开通过尝试在给定路径名处打开文件来工作-它与文件系统通信。要打开，文件系统在底层存储层的实现方式不同并不重要。因此，您现在编写的问题2的措辞（“在我讨论的场景中，如何调用适当的

open

函数？”）有点离谱：只有一个

open

函数，而不是每个文件系统实现多个。

关于文件系统，每种文件系统类型都有一个文件系统驱动程序（即，实现文件系统逻辑的代码）。某些类型的文件系统使用块设备进行存储—通常是一个主块设备，但某些文件系统可以出于特殊目的使用额外的块设备。其他类型的文件系统不使用块设备，例如procfs之类的虚拟文件系统和CIFS之类的网络文件系统（至少就客户端而言）。您需要了解层次，例如协议堆栈。文件系统实现数据块的逻辑组织，位于上层（更接近用户空间）。块设备驱动程序位于下层（更接近硬件）。设备驱动程序通常只是提供对外围设备的访问，忽略数据内容，并以设备支持的块（例如扇区或LBA、以太网帧或单个字节）传输数据。IOW an open（）syscall可以同时使用文件系统和设备驱动程序功能。系统调用将解析路径，然后通过内核的VFS（虚拟文件系统）进行路由层到相应的文件系统驱动程序以打开该文件。如果该文件不是常规文件或目录，则调用将被路由到该类型文件的相应处理程序。例如，“字符设备”文件，它将被路由到

chrdev_open

，然后如果该设备已注册“打开”文件操作处理程序，它将被路由到该设备的驱动程序。因此，如果我理解正确，在访问已安装文件系统上的文件时，操作将被路由到相应的文件系统驱动程序，除非我正在打开一个特殊文件（块/字符设备）在这种情况下，将执行适当的设备驱动程序功能？感谢您的回答！我将尝试澄清，因为我认为我可能混淆了一些东西。我理解glibc函数包装了实际的系统调用，但我仍然对文件系统（本应管理对磁盘文件的数据访问）的“操作方式”感到困惑.从我通过评论所理解的，当我尝试阅读时（glibc的

读取

/

写入

/

在已装载的文件系统上打开

文件，内核中应该有一个文件系统驱动程序来获取并处理这些请求。我觉得这里有很多漏洞，你能帮我澄清一下吗？我想我更清楚地看到了你的好奇。是的，内核有一个虚拟文件系统m（VFS）层，负责从用户空间接收与fs相关的调用，并将需要在这些调用上完成的工作分配给文件系统驱动程序，该驱动程序负责处理文件所在的任何文件系统。内核在VFS上对详细信息有很好的了解。这有帮助吗？