前言

1、板卡上电后首先由UBOOT启动初始化板卡，将Linux内核移到内存中运行

2、由linux内核自行做了初始化等操作，挂在了第一个应用程序上（根文件系统/linuxrc）

3、根文件系统会提供磁盘管理服务，glibc设备节点，配置文件，应用程序shell（Android就是一个Linux多了个文件系统）

文件系统的重要组成

宏观：

​ 1、标准库，glibc， OpenGL，media，Framework

​ 2、配置文件 /etc/init.d/rcS 想要开机运行什么软件，载入什么画面 执行什么命令，都可以写在rcs

​ ** sys/ 开机要挂载的设备节点**

​ 3、设备节点： /dev/console 控制台节点

​ /dev/null

​ 4、架构程序：对多种服务和功能进行系统接口封装

​ 5、SEHLL的实现：对所有的shell命令都在文件系统中

根文件系统就是最小的文件系统

索引节点和目录项

• 索引节点，简称为 inode，用来记录文件的元数据，比如 inode 编号、文件大小、访问 权限、修改日期、数据的位置等。索引节点和文件一一对应，它跟文件内容一样，都会 被持久化存储到磁盘中。所以记住，索引节点同样占用磁盘空间。

• 目录项，简称为 dentry，用来记录文件的名字、索引节点指针以及与其他目录项的关联 关系。多个关联的目录项，就构成了文件系统的目录结构。不过，不同于索引节点，目录项是由内核维护的一个内存数据结构，所以通常也被叫做目录项缓存。

  

  常见的文件系统有三类：基于磁盘的文件系统；基于内存的文件系统；网络文件系统。这些文件系统，要先挂载到 VFS 目录树中的某个子目录(称为挂载点)，然后才能访问其中的文件。拿第一类，也就是基于磁盘的文件系统为例，在安装系统时，要先挂载一个根 目录(/)，在根目录下再把其他文件系统(比如其他的磁盘分区、/proc 文件系统、/sys 文件系统、NFS 等)挂载进来。

  

文件系统IO

文件读写方式的各种差异，导致 I/O 的分类多种多样。最常见的有：

​ **缓冲与非缓冲 I/O **

​ 直接与非直接 I/O

​ 阻塞与非阻塞 I/O

​ 同步与异步 I/O 等*

​ 1、缓冲与非缓冲 I/O：根据是否利用标准库缓存，可以把文件 I/O 分为缓冲 I/O 与非缓冲 I/O。缓冲 I/O，是指利用标准库缓存来加速文件的访问，而标准库内部再通过系统调度访问文件。非缓冲 I/O，是指直接通过系统调用来访问文件，不再经过标准库缓存。

​ 注意，这里所说的“缓冲”，是指标准库内部实现的缓存。比方说，你可能见到过，很多程序遇到换行时才真正输出，而换行前的内容，其实就是被标准库暂时缓存了起来。无论缓冲 I/O 还是非缓冲 I/O，它们最终还是要经过系统调用来访问文件。我们知道，系统调用后，还会通过页缓存，来减少磁盘的 I/O 操作。
​ 2、直接IO和非直接IO：根据是否利用操作系统的页缓存，可以把文件 I/O 分为直接 I/O 与非直接 I/O。直接 I/O，是指跳过操作系统的页缓存，直接跟文件系统交互来访问文件。非直接 I/O 正好相反，文件读写时，先要经过系统的页缓存，然后再由内核或额外的系统调用，真正写入磁盘。想要实现直接 I/O，需要你在系统调用中，指定 O_DIRECT 标志。如果没有设置过，默认 的是非直接 I/O。不过要注意，直接 I/O、非直接 I/O，本质上还是和文件系统交互。如果是在数据库等场景中，还会看到，跳过文件系统读写磁盘的情况，也就是我们通常所说的裸 I/O。

3、阻塞与非阻塞 I/O ：根据应用程序是否阻塞自身运行，可以把文件 I/O 分为阻塞 I/O 和非阻塞 I/O。所谓阻塞 I/O，是指应用程序执行 I/O 操作后，如果没有获得响应，就会阻塞当前线程，自然就不能执行其他任务。所谓非阻塞 I/O，是指应用程序执行 I/O 操作后，不会阻塞当前的线程，可以继续执行其他的任务，随后再通过轮询或者事件通知的形式，获取调用的结果。

​ 比方说，访问管道或者网络套接字时，设置 O_NONBLOCK 标志，就表示用非阻塞方式访问；而如果不做任何设置，默认的就是阻塞访问。

4、同步IO和异步IO：根据是否等待响应结果，可以把文件 I/O 分为同步和异步 I/O。

​ 所谓同步 I/O，是指应用程序执行 I/O 操作后，要一直等到整个 I/O 完成后，才能获得 I/O 响应。

​ 所谓异步 I/O，是指应用程序执行 I/O 操作后，不用等待完成和完成后的响应，而是继续执行就可以。等到这次 I/O 完成后，响应会用事件通知的方式，告诉应用程序。

​ 例如，在操作文件时，如果设置了 O_SYNC 或者 O_DSYNC 标志，就代表同步 I/O。如果设置了 O_DSYNC，就要等文件数据写入磁盘后，才能返回；而 O_SYNC，则是在 O_DSYNC 基础上，要求文件元数据也要写入磁盘后，才能返回。

再比如，在访问管道或者网络套接字时，设置了 O_ASYNC 选项后，相应的 I/O 就是异步I/O。这样，内核会再通过 SIGIO 或者 SIGPOLL，来通知进程文件是否可读写。

我们可能发现了，这里的好多概念也经常出现在网络编程中。比如非阻塞 I/O，通常会跟 select/poll 配合，用在网络套接字的 I/O 中。

我们可能发现了，这里的好多概念也经常出现在网络编程中。比如非阻塞 I/O，通常会跟 select/poll 配合，用在网络套接字的 I/O 中。