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高級文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)者指南 (linux gentoo)
你能在 http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/ 找到更多的資料
日志和 ReiserFS Daniel Robbins (drobbins@) 伴 隨著 Linux 2.4 版本的發(fā)行，出現(xiàn)了大量的文件系統(tǒng)可能性，其中包括 ReiserFS、XFS、GFS 和其它文件系統(tǒng)。這些文件系統(tǒng)聽起來的確都很酷，但是它們真正能做些什么呢，擅長在哪些方面，以及在 Linux 產(chǎn)品環(huán)境下如何才能安全地使用它們呢？在高級文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)者指南中，Daniel Robbins 通過向您展示如何在 Linux 2.4 的環(huán)境下建立這些新的高級文件系統(tǒng)來回答以上的問題。遵從這個方法，他提供了在實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中的有價值的建議，性能信息和重要的技術(shù)性注意要點(diǎn)，以便于您 在新的文件系統(tǒng)中能有令人愉快的經(jīng)歷。在這里，也就是這個系列的第一篇文章中，他解說了日志和 ReiserFS 的優(yōu)點(diǎn)。 準(zhǔn)備好的內(nèi)容 這就是準(zhǔn)備好的內(nèi)容。但是要開始這一系列工作，我還有一篇文章要脫離這個主題，用來為接 下來的行程做準(zhǔn)備。我將會涉及兩個對于 Linux 開發(fā)社區(qū)非常重要的主題 — 日志和 ReiserFS 后的設(shè)計理念。日志是非常重要的，因為它是我們長期以來一直期待的技術(shù)，而現(xiàn)在終于出現(xiàn)了。在 ReiserFS、XFS、JFS、ext3 和 GFS 中都用到它。確切地理解日志是做什么的和為什么 Linux 需要它是非常重要的。即使您對日志已有所掌握，我還是希望我有關(guān)日志的介紹可以成為一個好的模型，以用來向其他人解釋這項技術(shù)，或者作為一項慣例，以利于 全世界的部門和組織開始向這些新的日志文件系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。這個過程通常是由“Linux guy/gal”開始的，就像您自己也會說服其他人應(yīng)該這么做。 在 這篇文章的后半部分，我們將看看 ReiserFS 后的設(shè)計理念。通過這么做，我們能夠很好地掌握一個事實(shí)，那就是這些新的文件系統(tǒng)并不只是為了做同樣的事比老的系統(tǒng)快一點(diǎn)。它們還允許我們用以前完全不可 能的方法來處理事情。開發(fā)人員在閱讀這一系列文章時應(yīng)該牢記這一點(diǎn)。這些新的文件系統(tǒng)的能力 將很可能對您今后的 Linux 軟件開發(fā)工程的代碼編寫產(chǎn)生影響。 理解日志：元數(shù)據(jù) 通 常，我們并不直接和文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)打交道。而是一個特別的 Linux 文件系統(tǒng)驅(qū)動程序為我們作相應(yīng)的工作。Linux 文件系統(tǒng)驅(qū)動程序是專門用來操作復(fù)雜的元數(shù)據(jù)的。然而，為了使得文件系統(tǒng)驅(qū)動程序正常工作，有一個很重要的必要條件；它需要在某種合理的、一致的和沒有干 擾的狀態(tài)下找到元數(shù)據(jù)。否則，文件系統(tǒng)驅(qū)動程序就不能理解和操作元數(shù)據(jù)，那么您也就不能存取文件了。 理解日志：fsck 然而，我們都知道不時地會有一些意外發(fā) 生，例如意想不到的電源故障或者系統(tǒng)掛起。當(dāng)出現(xiàn)這些不幸的情況時，Linux 沒有機(jī)會徹底卸載文件系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)重新啟動，fsck 開始掃描時，它會檢測到這些沒有徹底卸載的文件系統(tǒng)，并做出合理的假設(shè) — 文件系統(tǒng)可能沒有為 Linux 文件系統(tǒng)驅(qū)動程序準(zhǔn)備好。這就很有可能導(dǎo)致元數(shù)據(jù)在某種情況下陷入困境。 所以，為了彌補(bǔ)這種情況，fsck 將開始徹底的掃描并且全面地檢查元數(shù)據(jù)，修正這一過程中找到的任何錯誤。一旦 fsck 完成這樣的工作，文件系統(tǒng)就可以使用了。盡管意想不到的電源故障或者系統(tǒng)掛起可能造成最近修改的數(shù)據(jù)丟失，但是由于元數(shù)據(jù)現(xiàn)在是一致的，文件系統(tǒng)就可以被 裝載和投入使用了。 fsck 的問題 日志 可以這樣來看待日志文件系統(tǒng) — 除了存儲數(shù)據(jù)（您的素材）和元數(shù)據(jù)（關(guān)于素材的數(shù)據(jù)）以外，它們還有一個日志。您可以稱它們?yōu)樵獢?shù)據(jù)（關(guān)于素材數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)）。 運(yùn)作中的日志 ReiserFS 小文件的性能 這兒有一個 ext2 如何鼓勵這種編程的例子。ext2 很擅長存儲大量大小在 20k 以上的文件，但是對于存儲 2,000 個 50 字節(jié)的文件來說，它就不是一種很理想的技術(shù)了。當(dāng) ext2 必須處理非常小的文件時，不只是性能顯著地下降，而且存儲效率也同樣下降，因為 ext2 是按 1k 或者 4k 的塊來分配空間的（可在文件系統(tǒng)創(chuàng)建時設(shè)定）。 現(xiàn)在，常規(guī)的明智做法會提示您不應(yīng)該在文件系統(tǒng)上儲 存這么多小的文件。而是應(yīng)該存儲在某種運(yùn)行在文件系統(tǒng)之上的數(shù)據(jù)庫里。作為對這種說法的回應(yīng)，Hans Reiser 指出無論何時您需要在文件系統(tǒng)的頂上建立一層，那就意味著文件系統(tǒng)不滿足您的需要。如果文件系統(tǒng)滿足您的需要，那么您首先就要避免使用特殊目的的解決方 案。這樣就可以節(jié)省開發(fā)的時間，并消除代碼膨脹。這些代碼可能是在您手動處理自己的個人存儲器或者緩沖機(jī)制時，或者與數(shù)據(jù)庫的某個庫交互作用過程時所產(chǎn)生 的。 理論上是這樣。但是在實(shí)際運(yùn)用中，ReiserFS 的小文件性能會是如何的好呢？好得讓人吃驚。實(shí)際上，當(dāng)處理小于 1k 的文件時，ReiserFS 大概要比 ext2 快 8 到 15 倍！更妙的是，這些性能提高并不以其它文件類型的性能損失為代價。通常，ReiserFS 幾乎在各個方面都優(yōu)于 ext2，但是在處理小文件時才真正體現(xiàn)出了其閃光點(diǎn)。 ReiserFS 技術(shù) ReiserFS 有許多特征是特別針對提高小文件的性能的。和 ext2 不同，ReiserFS 并不固定地以 1k 或者 4k 的塊分配存儲空間，而是分配所需要的精確尺寸。而且 ReiserFS 也包括了以尾文件為中心的特殊優(yōu)化 — 尾文件是指那些比文件系統(tǒng)塊小的文件及文件結(jié)尾部分。為了提高性能，ReiserFS 能夠在 b* 樹的葉子節(jié)點(diǎn)存儲文件，而不是把數(shù)據(jù)存儲在磁盤的其它地方再指向它。 這做了兩件事。第一，它顯著地提高了小文件的性能。由于文件數(shù)據(jù)和 stat_data（索引節(jié)）信息是緊挨著存儲的，它們通常能被同一次磁盤 IO 操作所讀取。第二，ReiserFS 能夠壓縮尾文件，節(jié)省大量磁盤空間。實(shí)際上，帶有尾文件壓縮功能（默認(rèn)）的 ReiserFS 文件系統(tǒng)可以比同等的 ext2 文件系統(tǒng)多存儲 6 個百分點(diǎn)的數(shù)據(jù)，這就其自身來說是令人驚嘆的。 然而，由于在文件被修改時，尾文件壓縮迫使 ReiserFS 重裝數(shù)據(jù)，這就導(dǎo)致了性能上的輕微折損。鑒于這個原因，ReiserFS 尾文件壓縮可以被關(guān)掉，允許系統(tǒng)管理員在速度與空間有效率上做出選擇，或者犧牲一些存儲能力來換取更高的速度。 ReiserFS 確實(shí)是一個非常出色的文件系統(tǒng)。在我的下一篇文章中，我將會指導(dǎo)您在 Linux 2.4 下完成 ReiserFS 安裝的全過程。我們還將仔細(xì)地看一看性能調(diào)整，應(yīng)用程序交互作用（和怎么圍繞他們工作）以及使用的最佳內(nèi)核等等。 隨 著 Linux 2.4 的發(fā)行，出現(xiàn)了使用很多新的文件系統(tǒng)的可能性， 包括 ReiserFS、XFS、GFS 和另外一些文件系統(tǒng)。這些文件系統(tǒng)聽起來很“酷”，但是它們到底能做些什么呢，它們擅長什么，還有您究竟怎樣才能在一個產(chǎn)品 Linux 環(huán)境中安全地使用它們呢？在本系列文章中，Daniel Robbins 通過向您展示怎樣在 Linux 2.4 下安裝這些新的高級文件系統(tǒng)，回答了這些問題。在他的本系列前面的文章中， Daniel 介紹了日志和 ReiserFS 的好處。在本文中 Daniel 將教您安裝一個非常穩(wěn)定的基于 Linux 2.4 的 ReiserFS 系統(tǒng)。 在 本文中，我會向您展示如何讓 ReiserFS 運(yùn)行在 2.4 系列的內(nèi)核下。我還會和您分享很多關(guān)于不同主題的技術(shù)信息，包括使用 ReiserFS 最好的 2.4 內(nèi)核，性能注意事項等等。因為我首先會談到安裝，所以我建議您先通讀本文，然后再遵循安裝指示。這樣，您開始在自己的系統(tǒng)上運(yùn)行 ReiserFS 的時候，腦子里就會有所有的技術(shù)注解，這樣您就可以在各個步驟作必要的調(diào)整。 尋找好的內(nèi)核 如果 您想在自己的產(chǎn)品 ReiserFS 系統(tǒng)中使用除 2.4.4 或 2.4.4-ac9 以外的其它內(nèi)核， 一定要作必要的檢查以確保 ReiserFS（和內(nèi)核大體上）是穩(wěn)定的。當(dāng)然，如果您是在一個測試服務(wù)器上安裝 ReiserFS，只要不會丟失重要的數(shù)據(jù)，您就可以隨意使用任一種內(nèi)核。 總的來說，要注意內(nèi)核穩(wěn)定性問題，特別是 ReiserFS 的穩(wěn)定性問題，這有兩個原因。因為 ReiserFS 是一個“實(shí)驗的”內(nèi)核功能，您不能假定一個使用新內(nèi)核的 ReiserFs 實(shí)現(xiàn)剛剛從 tarball 中解出就能夠很好地運(yùn)行。第二個原因（也許在目前是更重要的問題）在于大部分的 2.4 內(nèi)核發(fā)行版和補(bǔ)丁都有一點(diǎn)不穩(wěn)定，所以目前您行動時還是需要謹(jǐn)慎一點(diǎn)。理論上，所有的 2.4 發(fā)行版都應(yīng)該是準(zhǔn)產(chǎn)品化的，因為 2.4 版本應(yīng)該是一個穩(wěn)定的系列；但是，實(shí)際上它們（還）不是，所以強(qiáng)烈鼓勵您小心使用新的、沒有測試過的內(nèi)核。 這段信息的意思不是要嚇得您不敢使用 ReiserFS 或者 Linux 2.4，而是要給那些更敢于冒險的人一點(diǎn)理性。不要總是在重要的系統(tǒng)上使用各種還處于測試期的內(nèi)核；如果這樣，您 會吃到苦頭的。當(dāng)您使用一個不可靠的內(nèi)核時，您不僅僅面臨著系統(tǒng)鎖定的危險；您還面臨著丟失數(shù)據(jù)和文件系統(tǒng)崩潰的危險，這是您絕對不希望發(fā)生的。即便 ReiserFS 實(shí)現(xiàn)本身是穩(wěn)定的，內(nèi)核其他部分的主要錯誤也很可能引起文件系統(tǒng)崩潰的產(chǎn)生。 如果您沒有最新的內(nèi)核穩(wěn)定性信息來源，我建議您定期地訪問 Linux 每周新聞（請參閱本文后面的參考資料），及時了解最新的可能出現(xiàn)的內(nèi)核問題（信息每個星期四更新）。希望現(xiàn)在我已經(jīng)說服了更多喜歡冒險的讀者堅持使用 2.4.4 或 2.4.4-ac9 內(nèi)核作為產(chǎn)品 ReiserFS 的配置，讓我們繼續(xù)吧。 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核 首先，從 下載 2.4.4 內(nèi)核源碼并進(jìn)入您的 /usr/src 目錄。 移去該處的任何 linux 目錄或者符號連接，如果是目錄就將其改名，如果是符號連接就只需刪除它。然后：
ac9 補(bǔ)丁和大補(bǔ)丁 要使用 ac9 補(bǔ)丁，請從 下載 Alan Cox ac9 補(bǔ)丁。然后鍵入：
一旦標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核安裝完畢，就到 DiCE 去下載 DiCE 的 ReiserFS 大補(bǔ)丁。這個步驟還是可選的，不過也是推薦的，特別是如果您將在此系統(tǒng)上運(yùn)行 NFS 服務(wù)器或者需要配額（如果不是這樣，無論如何這個補(bǔ)丁也不會有什么壞處）。要使用大補(bǔ)丁請遵循以下步驟：
一旦所有可選的修正和大補(bǔ)丁安裝完畢，您就可以為 ReiserFS 配置內(nèi)核了。 注意：如果您需要更多關(guān)于如何編譯 Linux 內(nèi)核的指導(dǎo)，可參閱 developerWorks 上的 編譯 Linux 內(nèi)核免費(fèi)教程。下面是一個簡單的摘要。 配 置內(nèi)核非常簡單。首先，鍵入“make menuconfig”。在“Code maturity level options”部分，確保啟用了“Prompt for development and/or incomplete code/drivers”選項。然后到“File systems”部分，啟用“ReiserFS support”選項。 您將 ReiserFS 設(shè)置為直接編譯到內(nèi)核中（而不是作為一種模塊）；而且通常啟用“Have reiserFS do extra internal checking”這個選項不是什么好主意。現(xiàn)在，保存您的設(shè)置，編譯您的內(nèi)核（“make dep；make bzImage；make modules；make modules_install”），然后配置您的引導(dǎo)裝載器（boot loader）來裝載新的配置了 ReiserFS 的內(nèi)核。 重點(diǎn)：保存當(dāng)前內(nèi)核并配置引導(dǎo)裝載器（boot loader）總是個好主意，這樣萬一您的新內(nèi)核無法工作，您就可以用原來的內(nèi)核啟動。 安裝工具
既 然工具已經(jīng)安裝完畢，現(xiàn)在您可以按需要創(chuàng)建任何新的分區(qū)（使用“fdisk”或者“cfdisk”）或 LVM 邏輯卷（使用“lvcreate”）并重新啟動您的系統(tǒng)。如果您正在創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)分區(qū)，您可以簡單地將此分區(qū)標(biāo)記為一個“Linux native file system”（83）。 創(chuàng)建和安裝文件系統(tǒng)
在上面的示例中，/dev/hdxy 應(yīng)該是對應(yīng)于一個空閑分區(qū)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)。象安裝其它文件系統(tǒng)一樣安裝它：
而且，如果您想在自己的 /etc/fstab 文件中添加一個 ReiserFS 文件系統(tǒng)，只需將“freq”和“passno”字段設(shè)置為“0”，如下所示：
從這以后，您的 ReiserFS 文件系統(tǒng)應(yīng)該不比它的對手 ext2 遜色了，而且您再也不必?fù)?dān)心長時間的“fsck”，整體性能也會好得多 — 特別是對于小文件來說。 文件系統(tǒng)穩(wěn)定性 ReiserFS 的局限性 沒有 dump/restore 性能問題 在對大量文件執(zhí)行多個 stat() 調(diào)用的代碼中，可能也會碰到問題。一個可能觸發(fā)這種性能缺陷的應(yīng)用程序（它只存在于 2.4 系列內(nèi)核的 ReiserFS 實(shí)現(xiàn)，在 2.2 內(nèi)核中不存在）就是“mutt”郵件用戶代理（請參閱參考資料）， 它在被用于讀取大型 maildir 形式的郵箱時會觸發(fā)性能缺陷。顯然，每個郵件文件 mutt 都要 stat 兩次，這樣就會比平常更加影響性能。ReiserFS 開發(fā)小組已經(jīng)意識到了這個特殊的問題，并已經(jīng)確定了它的起因，如果近期沒有解決方案的話，您應(yīng)該可以在 ReiserFS 4 中看到相應(yīng)的解決方案。 性能調(diào)整
在關(guān)于 ReiserFS 的第一篇文章中， 我曾提到 ReiserFS 有一項特別的功能，稱為“tail packing”。在 ReiserFS 術(shù)語中，“tail”是小于一個系統(tǒng)文件塊（4k）的文件，或不能填滿一個完整的文件系統(tǒng)塊的文件末尾部分。ReiserFS 具有確實(shí)卓越的小文件處理性能是因為它能夠?qū)⑦@些 tail 合并到它的 b*tree（它的主要數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)）中去，這樣它們就能真正地接近 stat-data（ReiserFS 中等同于索引節(jié)點(diǎn)的單元）。然而，因為這些 tail 不能填滿一個完整的塊，它們會浪費(fèi)很多磁盤空間（當(dāng)然是相對地說）。為了解決這個問題，ReiserFS 使用了它的“tail packing”功能來將這些 tail 壓縮到占用盡可能小的空間。通常，這么做可以讓 ReiserFS 文件系統(tǒng)比大小相等的 ext2 文件系統(tǒng)多容納大約 5％ 的數(shù)據(jù)。 更多關(guān)于 notail 的內(nèi)容
即 便您想節(jié)省一點(diǎn)磁盤空間，有時候暫時用一下“notail”選項安裝文件系統(tǒng)也是件好事。特別是，大多數(shù)引導(dǎo)裝載器（boot loader）裝載一個在啟用 tail packing 的 ReiserFS 文件系統(tǒng)上創(chuàng)建的內(nèi)核時，都會出現(xiàn)問題。如果您正在使用一個比版本 21.6 還低的 LILO，您就會碰到這種問題。在使用最新版本的 GRUB 時也會碰到問題，即不能裝載它的 stage1 和 stage1_5 文件，盡管在裝載實(shí)際內(nèi)核的時候沒有什么問題。如果您已經(jīng)在經(jīng)歷這種問題了，您可以這樣修正此問題－使用“notail”選項安裝文件系統(tǒng)，將文件移到另 一個文件系統(tǒng)中，然后再把它們移回來。當(dāng)文件被重新創(chuàng)建時，就不會有 tail 了。另外，記住您還可以很輕易地重新安裝文件系統(tǒng)（用新選項），而不需要卸載它。這個特別的示例使用“notail”選項重新安裝根目錄文件系統(tǒng)。通常情況下，如果您想使用 tail packing，但也需要引導(dǎo)裝載器（boot loader）從根目錄文件系統(tǒng)裝載輔助文件（如內(nèi)核），這條命令就很有用了：
Qmail 注解 結(jié)論 然而除了所有這些，關(guān)于 ReiserFS 最激動人心的地方是它將來的發(fā)展方向。Hans Reiser 對 ReiserFS 有一個非常激進(jìn)而創(chuàng)新的計劃，包括計劃擴(kuò)展文件系統(tǒng)從而能夠?qū)⑵渥鳛橐粋€發(fā)展成熟的高性能數(shù)據(jù)庫來使用，最后還包括事務(wù)支持和高級查詢功能。這意味 ReiserFS 將不僅僅“只是另一個高性能文件系統(tǒng)”；相反，它將開拓新的可能和道路，使我們能夠用創(chuàng)新方式去解決傳統(tǒng)的存儲問題。有了 Namesys 的合作，Linux 將來的發(fā)展一定會非常激動人心 －這絕對是一件好事情。 伴 隨著 Linux 2.4 版本的發(fā)行，出現(xiàn)了大量的文件系統(tǒng)可能性，其中包括 ReiserFS、XFS、GFS 和其它文件系統(tǒng)。這些文件系統(tǒng)聽起來的確都很酷，但是它們真正能做些什么呢，擅長在哪些方面，以及在 Linux 產(chǎn)品環(huán)境下如何才能安全地使用它們呢？Daniel Robbins 通過向您展示如何在 Linux 2.4 的環(huán)境下建立這些新的高級文件系統(tǒng)來回答以上的問題。在這個部分，Daniel 簡單地介紹了 tmpfs，一個基于 VM 的文件系統(tǒng)，還向您介紹了 2.4 版本的“綁定”安裝功能帶來的新的可能。 在本系列我以前的文章中，我介紹了創(chuàng)建日志和使用 ReiserFS 的好處，并展示了如何安裝一個穩(wěn)固的基于 Linux 2.4 的 ReiserFS 系統(tǒng)。 在本文中，我們要談?wù)搸讉€相對次要的主題。首先，我們會簡單地介紹一下 tmpfs，也就是我們知道的虛擬內(nèi)存（virtual memory，VM）文件系統(tǒng)。Tmpfs 可能是現(xiàn)在 Linux 可以使用的最好的類似于 RAM 磁盤的系統(tǒng)，而且是 2.4 內(nèi)核的一個新功能。然后，我們將簡單地介紹另一個 2.4 內(nèi)核的新功能，叫做“綁定安裝”，它在安裝（和重新安裝）文件系統(tǒng)的時候帶來了很大的靈活性。在下一篇文章中，我們會把重點(diǎn)集中在 devfs 上，之后，我們會花點(diǎn)時間來進(jìn)一步熟悉新的 ext3 文件系統(tǒng)。 介紹 tmpfs tmpfs 和 VM tmpfs 文件系統(tǒng)需要 VM 子系統(tǒng)的頁面來存儲文件。tmpfs 自己并不知道這些頁面是在交換分區(qū)還是在 RAM 中；做這種決定是 VM 子系統(tǒng)的工作。tmpfs 文件系統(tǒng)所知道的就是它正在使用某種形式的虛擬內(nèi)存。 不是塊設(shè)備
執(zhí)行這個命令之后，一個新的 tmpfs 文件系統(tǒng)就安裝在 /mnt/tmpfs，隨時可以使用。注意，不需運(yùn)行 動態(tài)文件系統(tǒng)的大小 速度 沒有持久性 使用 tmpfs 避免低 VM 情況 另 外，內(nèi)核有一個內(nèi)建的最終防線系統(tǒng)，用來在沒有可用內(nèi)存的時候釋放內(nèi)存，它會找到占用 VM 資源的進(jìn)程并終止該進(jìn)程。不幸的是，這種“終止進(jìn)程”的解決方案在 tmpfs 的使用增加引起 VM 耗盡的情況下通常會導(dǎo)致不良后果。以下是原因。tmpfs 本身不能（也不應(yīng)該）被終止，因為它是內(nèi)核的一部分而非一個用戶進(jìn)程，而且也沒有容易的方法可以讓內(nèi)核找出是那個進(jìn)程占滿了 tmpfs 文件系統(tǒng)。所以，內(nèi)核會錯誤地攻擊它能找到的最大的占用 VM 的進(jìn)程，通常會是 X 服務(wù)器（X server），如果您碰巧在使用它。所以，您的 X 服務(wù)器會被終止，而引起低 VM 情況的根本原因（tmpfs）卻沒有被解決。Ick. 低 VM：解決方案 創(chuàng)建有最大容量的 tmpfs 文件系統(tǒng)很容易。要創(chuàng)建一個新的最大 32 MB 的 tmpfs 文件系統(tǒng)，請鍵入： # mount tmpfs /dev/shm -t tmpfs -o size=32m 這次，我們沒有把 tmpfs 文件系統(tǒng)安裝在 /mnt/tmpfs，而是創(chuàng)建在 /dev/shm，這正好是 tmpfs 文件系統(tǒng)的“正式”安裝點(diǎn)。如果您正好在使用 devfs，您會發(fā)現(xiàn)這個目錄已經(jīng)為您創(chuàng)建好了。 還有，如果我們想將文件系統(tǒng)的容量限制在 512 KB 或 1 GB 以內(nèi)，我們可以分別指定 而且，如果您想把上面的
在現(xiàn)存的安裝點(diǎn)上安裝
可是，這種解決方案也許對您不管用?？赡苡泻芏嗾谶\(yùn)行的進(jìn)程在 /tmp 中有打開的文件；如果是這樣，在試圖卸載 /tmp 時，您就會遇到如下的錯誤：
然而，使用最近的 2.4 內(nèi)核，您可以安裝您新的 /tmp 文件系統(tǒng)，而不會遇到“device is busy”錯誤：
用一條命令，您新的 tmpfs /tmp 文件系統(tǒng)就被安裝在 /tmp，并安裝在已經(jīng)安裝的不能再被直接訪問的分區(qū)之上。然而，雖然您不能訪問原來的 /tmp，任何在原文件系統(tǒng)上還有打開文件的進(jìn)程都可以繼續(xù)訪問它們。而且，如果您
現(xiàn) 在，如果您觀察 /home/drobbins/nifty 的內(nèi)部，您就會看到您的根文件系統(tǒng)（/home/drobbins/nifty/etc、/home/drobbins/nifty/opt 等）。而且，如果您在根文件系統(tǒng)修改文件，您在 /home/drobbins/nifty 中也可以看到所作的改動。這是因為它們是同一個文件系統(tǒng)；內(nèi)核只是簡單地為我們將該文件系統(tǒng)映射到兩個不同的安裝點(diǎn)。注意，當(dāng)您在另一處安裝文件系統(tǒng)時， 任何安裝在綁定安裝文件系統(tǒng)內(nèi)部的安裝點(diǎn)的文件系統(tǒng)都不會隨之移動。換句話說，如果您在單獨(dú)的文件系統(tǒng)上有 /usr，我們前面執(zhí)行的綁定安裝就會讓 /home/drobbins/nifty/usr 為空。您會需要附加的綁定安裝命令來使您能夠瀏覽位于 /home/drobbins/nifty/usr 的 /usr 的內(nèi)容：
綁定安裝部分文件系統(tǒng)
在這個示例中，我們首先創(chuàng)建了一個 /dev/shm/tmp 目錄，然后給它 正如您所見，綁定安裝非常強(qiáng)大，讓您可以輕易地修改文件系統(tǒng)設(shè)計，絲毫不必忙亂。下一篇文章，我們會談到 devfs，至于現(xiàn)在，您也許會想看看下面的參考資料。 伴 隨著 Linux 2.4 版本的發(fā)行，出現(xiàn)了大量的文件系統(tǒng)可能性，其中包括 ReiserFS、XFS、GFS 和其它文件系統(tǒng)。這些文件系統(tǒng)聽起來的確都很酷，但是它們真正能做些什么呢，擅長在哪些方面，以及在 Linux 產(chǎn)品環(huán)境下如何才能安全地使用它們呢？Daniel Robbins 通過向您展示如何在 Linux 2.4 的環(huán)境下建立這些新的高級文件系統(tǒng)來回答以上的問題。遵從這個方法，他提供了在實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中的有價值的建議、性能信息和重要的技術(shù)性注意要點(diǎn)，以便于您 在新的文件系統(tǒng)中能有盡可能令人愉快的經(jīng)歷。在本文中：Daniel 解釋了使用設(shè)備管理文件系統(tǒng) devfs 的意義和好處，讓您對其有所認(rèn)識以便在下一篇文章中向您展示如何最佳地在系統(tǒng)上安裝 devfs。 設(shè)備，到處都是設(shè)備 實(shí) 際上，通常 Linux 和 Unix 更“酷”的方面是，設(shè)備不是簡單地隱藏在晦澀的 API 之后，而是真正地與普通文件、目錄和符號鏈接一樣存在于文件系統(tǒng)上。因為字符和塊設(shè)備是映射到普通文件系統(tǒng)名稱空間的，我們通?？梢杂糜幸饬x的方式來與硬 件交互，可以僅使用標(biāo)準(zhǔn) Unix 命令，如 cat 和 dd。除了有趣之外，這還使我們有更強(qiáng)的能力，并提高生產(chǎn)力。 設(shè)備管理問題 僅從這個方面來看，我們就知道 /dev 需要徹底檢修，而創(chuàng)建 devfs 的明確目的就是讓 /dev 變回原形。為了很好地理解 devfs 是怎樣解決絕大多數(shù) /dev 管理問題的，我們從設(shè)備驅(qū)動程序的角度來看看 devfs。 設(shè)備管理內(nèi)幕 您必須提供一個主設(shè)備號（一個無符號 8 位整數(shù)）作為 register_blkdev() 或 register_chrdev() 的參數(shù)；然后，在設(shè)備注冊之后，內(nèi)核就會知道這個特定的主設(shè)備號對應(yīng)于執(zhí)行 register_???dev() 調(diào)用的特定設(shè)備驅(qū)動程序。 那么，設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)人員為調(diào)用 register_???dev() 提供的主設(shè)備號應(yīng)該是什么呢？如果開發(fā)人員不打算將設(shè)備驅(qū)動程序與外界共享，那么什么號碼都可以，只要它與當(dāng)前內(nèi)核使用的其它主設(shè)備號都不沖突即可。開發(fā)人員還可以選擇動態(tài)地分配 register_???dev() 調(diào)用的設(shè)備的主設(shè)備號。然而，這樣的解決方案通常只是在驅(qū)動程序不會被其它人使用的情況下可行。 獲取號碼 有 一個“正式的”主設(shè)備號很重要，因為要與特定的設(shè)備交互，管理員必須在 /dev 創(chuàng)建一個特殊文件。當(dāng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)（特殊文件）創(chuàng)建后，它使用的主設(shè)備號必須同內(nèi)核內(nèi)部使用的完全相同。這樣，進(jìn)程對設(shè)備執(zhí)行操作時，內(nèi)核就會知道應(yīng)該引用什 么設(shè)備驅(qū)動程序。讓特殊文件到內(nèi)核驅(qū)動程序的映射成為可能的是主設(shè)備號，而不是真實(shí)的設(shè)備名稱（它和非 devfs 系統(tǒng)無關(guān)）。 一旦設(shè)備驅(qū)動程序具備正式主設(shè)備號，設(shè)備就可以被公開使用了，設(shè)備節(jié)點(diǎn)也就可以開始并入不同分發(fā)版的 /dev 樹，還有它們的正式 /dev/MAKEDEV 腳本（用來幫助超級用戶用正確的主從設(shè)備號、權(quán)限和所有權(quán)創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)的特殊腳本）中。 傳統(tǒng)的問題 不只是這樣，Linux 還正在耗盡主設(shè)備號和副號碼。雖然這種問題可以通過簡單地擴(kuò)展主設(shè)備號和副號碼使用的位數(shù)，首先維護(hù)這些主設(shè)備號映射就很討厭了，所以我們又在考慮有沒有更好的方法來處理這些事情。幸運(yùn)的是，有這樣的方法；進(jìn)入 devfs。 devfs_register() 這里是 devfs_register() 調(diào)用有趣的地方。雖然為了兼容性目的指定主設(shè)備號和副號碼作為參數(shù)是可能的，但不再需要這樣了。相反， devfs_register() 調(diào)用接受設(shè)備路徑（就是它在 /dev 下可能的出現(xiàn)形式）作為參數(shù)。舉例來說，假設(shè) foo 設(shè)備驅(qū)動程序希望使用 devfs 注冊設(shè)備。它會提供一個 foo0 的參數(shù)給 devfs_register()，從而告訴內(nèi)核應(yīng)該在 devfs 名稱空間的根目錄創(chuàng)建一個新的 foo0 設(shè)備。相應(yīng)的，devfs_register() 在 devfs 名稱空間的根目錄添加 foo0 設(shè)備節(jié)點(diǎn)，并記錄這個新的 foo0 節(jié)點(diǎn)應(yīng)該映射到內(nèi)核中的 foo 設(shè)備驅(qū)動程序。 運(yùn)行的 Devfs 這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，所有需要的設(shè)備節(jié)點(diǎn)（沒有別的了）都由內(nèi)核自動創(chuàng)建。這不僅僅意味著不再需要 MAKEDEV（因 為所有注冊的設(shè)備都只“出現(xiàn)”在 /dev 中），還意味著 /dev 不再被成百個“無用的”設(shè)備節(jié)點(diǎn)所充斥。實(shí)際上，使用 devfs，您可以只要查看 /dev 就知道系統(tǒng)上有什么設(shè)備。所以，如果您有一臺支持熱插拔的膝上型電腦，這意味著您甚至可以在您從系統(tǒng)中插入和拔出 PC 卡時魔術(shù)般地讓設(shè)備從 /dev 中出現(xiàn)和消失。這讓 devfs 成為對以前笨拙局面的一個非常徹底和實(shí)用的解決方案。 devfs 的優(yōu)點(diǎn) 沒有 devfs，linuxrc 就需要“查看” /dev 中的很多特殊文件，它們可能有也可能沒有表示連接到系統(tǒng)的真實(shí)硬件。例如， linuxrc 會需要檢測 /dev/hdc、/dev/scd0、/dev/hdb 和其它的設(shè)備以檢測“活動的”光盤驅(qū)動器設(shè)備。在檢測進(jìn)程中，很可能命中幾個“無用的”設(shè)備節(jié)點(diǎn)。 然而，使用 devfs，linuxrc 只在 /dev/cdroms 中尋找，它包含了系統(tǒng)中所有和活動的光 盤驅(qū)動器相關(guān)聯(lián)的特殊文件，不管是 IDE 的還是 SCSI 的。由于這種便捷的新式 devfs 約定，再不需要猜測了；只有活動的設(shè)備才會列出，而且設(shè)備檢測代碼甚至不必?fù)?dān)心底層的光盤驅(qū)動器的細(xì)節(jié)，比如說它使用什么 IDE 通道或者什么 SCSI ID。實(shí)際上，這是 devfs 的另一個主要好處；在我下一篇文章中，我們會看到 devfs 下 /dev 中的設(shè)備有全新的缺省位置。 實(shí)際上，如果您想訪問一個特定的塊設(shè)備（如磁盤、分區(qū)、光盤驅(qū)動器等等），事實(shí)上有 幾個不同的特殊文件可以引用。例如，我的服務(wù)器只有一個 SCSI 光盤驅(qū)動器；如果啟用了 devfs，我就可以通過安裝 /dev/cdroms/cdrom0 或 /dev/scsi/host0/bus0/target4/lun0/cd 訪問它。兩種都引用同一個設(shè)備，我可以引用我認(rèn)為最方便的特殊文件。如果愿意，我還可以使用一種老式的設(shè)備名稱（/dev/sr0）訪問光盤驅(qū)動器，這都是因為有一個非常便捷的叫 devfsd 的小程序。 devfsd 是一個有功能很多的程序，它負(fù)責(zé)創(chuàng)建老式的“兼容性”特殊文件，還允許您以很多種方式自定義 /dev。在我的下一篇文章中，我們會詳細(xì)討論 devfsd，到時我會一直引導(dǎo)您啟動 devfs 并在您自己的系統(tǒng)上運(yùn)行它。在那之前，請參考下面的參考資料以了解更多關(guān)于 devfs 的信息。
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Daniel Robbins 是 Gentoo Technologies，Inc. 的總裁／首席執(zhí)行官，住在新墨西哥州的 Albuquerque，他是 
