Linux Overlay和VFS（Virtual File System，虚拟文件系统）之间存在密切的关系。以下是对它们关系的详细解释：
VFS（虚拟文件系统）
- 定义：
- VFS是Linux内核中的一个抽象层，它提供了对各种不同文件系统的统一接口。
- 它允许用户空间程序通过标准的系统调用（如open、read、write等）来访问不同类型的文件系统，而无需关心底层文件系统的具体实现细节。
- 功能：
- 文件系统无关性：使得应用程序可以透明地操作多种文件系统。
- 统一接口：为不同的文件系统提供了一套标准的操作函数。
- 缓存机制：提高了文件访问的性能。
- 组成：
- 超级块（Superblock）：描述文件系统的整体结构和状态。
- 索引节点（Inode）：存储文件的元数据信息。
- 目录项（Directory Entry）：表示文件名和对应的inode号。
- 文件操作结构体（file_operations）：定义了文件的各种操作函数指针。
OverlayFS
- 定义：
- OverlayFS是一种联合文件系统，它允许将多个目录树叠加在一起，形成一个统一的视图。
- 它常用于Docker等容器技术中，以实现镜像层的共享和增量更新。
- 工作原理：
- OverlayFS使用两个目录树：一个作为下层（lowerdir），另一个作为上层（upperdir）。
- 当读取文件时，系统首先检查上层目录；如果找不到，则回退到下层目录。
- 写入操作默认发生在上层目录，从而实现了对下层镜像的只读访问和上层容器的可写层。
- 与VFS的关系：
- OverlayFS作为VFS的一种具体实现，利用VFS提供的统一接口来操作文件系统。
- 它通过在内核中注册自己的文件系统类型（
overlay），使得用户空间可以通过标准的文件系统挂载命令（如mount -t overlay overlay /mnt/overlay）来使用OverlayFS。 - OverlayFS的联合特性正是基于VFS的层次化文件系统结构和操作机制实现的。
总结
- VFS 提供了一个抽象层，使得不同的文件系统可以被统一管理和访问。
- OverlayFS 则是利用VFS这一特性构建的一种特殊文件系统，它通过联合多个目录树来实现高效的镜像层管理和容器间的文件共享。
简而言之，OverlayFS是建立在VFS之上的一个高级文件系统，它借助VFS的强大功能来实现其独特的联合挂载和增量更新特性。
