Sistema de Arquivos Virtuais
Uma das funcionalidades mais atrativas do kernel Linux é seu sistema de arquivos virtuais. Através deste, o kernel disponibiliza informações do próprio kernel e sistema através de arquivos virtuais.
Arquivos virtuais permitem que aplicações “enxerguem” diretórios e arquivos que não existem fisicamente, tanto as aplicações quanto o usuário conseguem enxergar diretórios e arquivos que na verdade não existem fisicamente num disco rígido por exemplo. Esse tipo de arquivo é criado e atualizado on the fly, ou seja, assim que uma requisição é feita. Apesar do usuário e aplicação poderem enxergá-los o tempo todo no sistema.
Quem implementa essa funcionalidade é uma camada chamada de VFS (Virtual FileSystem). Ela possibilita que funções de acesso como read, write, open e close, por exemplo, sejam utilizadas em arquivos virtuais. Para melhor exemplificar essa funcionalidade segue os seguintes exemplos.
Exemplo 1: Copiando um arquivo físico em um dispositivo de armazenamento (pendrive).
Para copiar um arquivo no Linux, utilizamos o comando cp seguido do arquivo/diretório a ser copiado e o endereço para onde desejamos copia-lo.
Nota que o arquivo teste.txt que esta fisicamente presente dentro do RootFS ou dentro do cartão SD será copiado de /dsle2020/ para /mnt/pendrive/ mesmo esse diretório pendrive/ sendo o pendrive propriamente dito, físico.
O kernel simplesmente copia o arquivo para o pendrive (físico), note que o conteúdo da pasta pendrive não existe no seu sistema apesar de enxerga-la. Mas a ideia é, sua árvore de diretótios tem a pasta /mnt na raíz, então monta-se seu pendrive nessa pasta e quando rodar o comando para listar os arquivos, ls, nessa pasta. Você verá e conseguirá acessar todo o conteúdo do pendrive, mas na verdade não existe nada no seu disco rigido, não existe uma cópia do pendrive no disco, está tudo no pendrive e quando você faz a copia do arquivo o mesmo acontece ele vai direto para o pendrive.
Exemplo 2: Listando informações de memória em uso pelo sistema.
Para listar informações de um arquivo, por exemplo, podemos executar o comando cat. Não obstante, existe um diretório específico do Linux, chamado /proc/ que quando desmontado, não possui nenhum arquivo (caso abra o cartão SD no seu computador, por exemplo). Este diretório contém um diretório para cada processo em execução, mais especificamente um diretório virtual.
Além disso, é possível listar o arquivo meminfo, que exibe informações de memório em uso, mas novamente, fisicamente no cartão SD, não tem nada.
Exemplo 3: Escrevendo na porta serial.
O último exemplo, é escrever uma string ou caracteres na porta serial. O diretorio /dev/ contém arquivos para todos os dispositivos ativos / ou conectados ao sistema. Situação similar a anterior, caso você conecte ao seu computador e inspecione a pasta ela estará vazia.
O Linux popula esse diretório em tempo de execução, mas enfim, um dos arquivos que existe dentro desse diretório representa sua porta serial. Quando você escreve algum arquivo nele, o kernel faz o direcionamento ao hardware físico pra você, simples assim, se tem driver funcional você verá um dispositivo no seu computador.
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