设备文件是由特定文件系统实现的还是Linux中的虚拟文件系统实现的？

Question

在 Tanenbaum 的 Modern OS 书中，对于 Linux 文件系统，有两个草图：

在两个草图中，特定文件系统（例如 ext4 类型）（第一个草图中的“文件系统”和第二个草图中的“文件系统 1”）都列在“虚拟文件系统”下。

区别在于

• 在第一个草图中，“文件系统”与“终端”和“套接字”处于同一级别，不包括后两者，
• 在第二个草图中，“文件系统 1”包括“常规文件”、“块特殊文件”、“字符特殊文件”和“网络套接字”。

我的理解是，两张草图表现的是同一个东西，所以它们应该是一致的。

我的问题是

• 特定文件系统（例如 ext4）是否实现了设备文件并使它们与常规文件一样对待，还是“虚拟文件系统”的工作？

• 我该如何理解上面提到的“文件系统”和“网络套接字”、“块/字符特殊文件”之间的关系的两个草图之间的区别？

Answer 1

File systems 拥有inodes，它知道字符设备和块设备（并返回它们，例如通过stat(2) 系统调用）。

当您的程序（和进程）打开一个字符设备（在某些文件系统中）时，内核将使用一些设备驱动程序，通常与设备主号相关。

Ext2 wikipage 有一张漂亮的图片（显示 inode 和数据），它非常适用于 Ext4（当然，许多细节已经改变）。

VFS 是内核中的一个抽象层。查看tour of VFS 并查看kernel source 代码的内部。

一个普通的文件系统（例如 Ext3 系统）可能包含 char 设备 inode（例如某些目录中的 char 设备文件可见），但是许多新的 Linux 系统通常使用devfs 伪-他们的文件系统（安装在/dev/上）（与udev和systemd相关）。