《Linux小文件系统》需求分析报告.docVIP

PAGE 免责声明：中国文档网致力于为会员提供高质量文档。网站所有资料均来自internet和会员，中国文档网不保证其内容的合法性、准确性或有效性，文档版权属于提供者所有。中国文档网不承担与此相关的任何法律责任。 《Linux小文件系统》需求分析报告 ===================================================================== 目录 TOC \o 1-3 \p \h \z \u 1引言 2 1.1编写目的 2 1.2背景 2 1.3定义 3 1.4参考资料 4 2任务概述 4 2.1目标 4 2.2用户的特点 4 2.3假定和约束 5 3需求规定 5 3.1对功能的规定 5 3.2对相关数据结构的规定 10 3.2.1内存超级块结构（super_block） 10 3.2.2内存i节点结构（inode） 10 3.2.3内存目录项结构（dentry） 11 3.2.4内存文件结构（file） 12 3.2.5文件系统类型结构（file_system_type） 12 3.2.6进程任务表（task_struct）与文件系统 13 3.3对性能的规定 14 3.4输入输出要求 14 3.5其他专门要求 15 4运行环境规定 15 4.1设备及运行环境 15 4.2 接口 15 PAGE PAGE 3 免责声明：中国文档网致力于为会员提供高质量文档。网站所有资料均来自internet和会员，中国文档网不保证其内容的合法性、准确性或有效性，文档版权属于提供者所有。中国文档网不承担与此相关的任何法律责任。 1引言 目前，Linux操作系统已经成为继Unix，Windows之后的第三大操作系统，而且发展势头远高于前两种操作系统，很有可能成为第一位的操作系统。另外Linux的用途及其广泛，除了工作站与服务器外，已经拓展到如手机、工控设备、网络存储、网络设备等等众多应用。我国已经把Linux方向作为国家重点扶持的方向之一。Linux作为开放的平台，全世界无数的研发人员投入其中，提供了大量的高质量开源软件，我国的许多研发人员同样参与其中。 Linux上众多开发人员开发了多种文件系统，这些文件系统一般来说都是面向通用应用的，即对一些特定的应用的支持并不是很完善，本报告提出的小文件存储文件系统就是针对目前绝大多数文件系统的一个缺点所提出的，即当文件系统中存放的文件都是小文件（一般为几K到几十K），而且数量众多时，Linux的性能会急剧下降，这主要是由于文件列表过于庞大，传统的线性搜索带来的检索效率低下导致。小文件存储文件系统的主要使用范围有文件缓存服务器（民用），网络监视服务器（军用）等等，通过修改其文件组织、访问和检索机制，在高层次对用户透明的前提下，有效提高检索和访问速度。 1.1编写目的 本需求的编写目的在于研究Linux内核模块文件系统的开发途径和应用方法，描述本系统开发的背景，系统的目标，用户的需求情况，系统的功能等需求，以便于需求理解，为以后的概要设计和详细设计提供参考依据。 本需求的预期读者是与Linux内核模块开发有联系的决策人，开发组成人员，扶助开发者，支持本项目的领导和公司人员，软件验证者。 1.2背景 项目的名称：Linux小文件系统　 本项目的任务提出者：上海交通大学本科生研究项目（PRP） 本项目的任务开发者：Linux小文件系统开发小组 用户：1）使用用户：指导老师、开发组成员、教务处人员 2）维护用户：开发组成员 1.3定义 可堆叠文件系统： 在通过可堆叠技术，利用现有内核文件系统功能开发新的文件系统方面已经进行了大量的研究。这种方法使用了分层堆叠的 inode接口。inode是类Linux操作系统的一种数据结构，用来表示一个打开的文件、目录或者其它在文件系统命名空间出现的实体，它隐藏了底层物理文件系统的实现细节。inode接口使高层操作系统模块可以按照统一的方式处理文件系统请求。 inode节点概念的一个改进是inode分层堆叠。这种技术让一个inode接口调用另一个，从而使文件系统功能设计模块化。有了inode分层堆叠后，可以有多个inode(s)，并且它们按顺序调用。利用inode分层堆叠方法，可以在现有的底层文件系统和VFS之间插入一个新的堆叠层文件系统，为底层文件系统增加新功能。这样，大多数实际的文件操作可由底层文件系统完成，开发者可以把主要精力放在文件系统的新功能上，而不用考虑文件系统和底层服务的交互，大大加快了开发速度。同时