如果从处理对象上和系统独立性上划分,文件系统体系结构可以被分为两大部分:——文件管理部分和操作系统I/O部分。文件管理系统负责操作内存中文件对象,并按文件的逻辑格式将对文件对象的操作转化成对文件块的操作;而操作系统I/O部分负责内存中的块与物理磁盘中的数据交换。
数据表现形式在文件操作过程中也经历了几种变化:在用户访问文件系统看到的是字节序列,而在字节序列被写入磁盘时看到的是内存中文件块(在缓冲中),在最后将数据写入磁盘扇区时看到的是磁盘数据块
虚拟文件系统的通用模型源于Unix风格的文件系统,所谓Unix风格是指Unix传统上文件系统传统上使用了四种和文件系统相关的抽象概念:文件(file)、目录项(dentry)、索引节点(inode)和安装点(mount point)。
对于非Unix风格文件系统,如FAT或NTFS,要想能被VFS支持,它们的文件系统代码必须提供这些概念的虚拟形式。比如,即使一个文件系统不支持索引节点,它也必须在内存中装配起索引节点结构体——如同本身固有一样。或者,如果一个文件系统将目录看作是一种特殊对象,那么要想使用VFS,必须将目录重新表示为文件形式。通常,这种转换需要在使用现场引入一些特殊处理,使得非Unix文件系统能够兼容Unix文件系统的使用规则和满足VFS的需求。通过这些处理,非Unix文件系统便可以和VFS一同工作了,是性能上多少会受一些影响[5]。这点很重要,我们实现自己文件系统时必须提供(模拟)Unix风格文件系统的抽象概念。
除了上述的四个主要对象外,VFS还包含了许多对象,比如每个注册文件系统都是由file_system_type对象表示——描述了文件系统及其能力(如比如ext3或XFS);另外每一个安装点也都利用vfsmount对象表示——包含了关于安装点的信息,如位置和安装标志等。