在UNIX及类UNIX系统中，`inode`和`vnode`是两种重要的数据结构，用于表示文件系统中的文件和其他对象。这两个术语都是文件系统实现中的核心概念。 ### Inode **全称：** Index Node **定义：** `inode`是UNIX文件系统的一个基本概念，它包含了关于文件系统中某个文件的几乎所有信息，除了文件名。每个文件或目录都有一个唯一对应的`inode`，其中存储了文件的元数据，比如： - 文件的权限（读、写、执行） - 文件的所有者和组 - 文件大小 - 文件创建、访问和修改时间 - 指向文件实际数据块的指针 - 链接数（即有多少文件名指向这个inode） `inode`通过编号进行索引，而不是通过文件名。文件名存储在目录中，与`inode`号相关联，这样设计可以允许硬链接等功能的实现。 ### Vnode **全称：** Virtual Node **定义：** `vnode`是一个更高级的抽象，最初由Sun Microsystems为其网络文件系统（NFS）开发。`vnode`为操作系统内核提供了一个统一的文件接口，使得不同类型的文件系统（如本地磁盘文件系统、网络文件系统等）之间的交互变得透明化。每个`vnode`对象代表一个具体的文件系统对象，可以是文件、目录或者其他任何类型的文件系统对象。 `vnode`的主要任务是抽象出文件操作和文件类型的细节，从而允许操作系统通过相同的接口与不同的底层文件系统进行交互。它包含了指向具体文件操作函数的指针，这些操作函数依赖于文件所在的具体文件系统。 ### 关系和区别 - **关系：** 在许多UNIX实现中，每个`vnode`结构通常包含一个指向`inode`的指针（如果底层文件系统使用`inode`机制的话）。这样，`vnode`可以被看作是`inode`的一个扩展或者包装，提供了更广泛的文件系统支持。 - **区别：** `inode`直接关联于UNIX传统文件系统（如UFS），而`vnode`为操作系统提供了一个抽象层，使得文件系统的具体实现对上层透明，支持多种类型的文件系统共存。 总之，`inode`和`vnode`都是处理文件系统对象的关键数据结构，但它们服务于不同层面的需要：`inode`更多关注于文件的物理属性和存储，而`vnode`则关注于提供一个统一的、文件系统无关的操作接口。
--- #### 文件系统的设计与实现 -- 缓存 虚拟页式存储 -- 页缓存 - 在虚拟地址空间中虚拟页面可映射到本地外存文件中 - 文件数据块的页缓存 - 在虚拟内存中文件数据块被映射成页 - 文件的读/写操作被转换成对内存的访问 - 可能导致缺页和/或设置为脏页 - 问题: 页置换算法需要协调虚拟存储和页缓存间的页面数