文件系统与内核的关系

Question

在使用RedHat7.5时，测试发现不支持exFAT ntfs文件系统，之前只知道它是管理文件的工具。它与内核有种鸡与蛋的关系，内核加载init需要文件系统，文件系统依靠内核工作？

但是我百度发现其他的Linux发行版有的可以支持ntfs。但是发行版都是使用linux内核，当然版本可能不同。因为关于操作系统的知识不是很扎实，请教下大家。

请问：

• 1.文件系统本身是怎么运行的，其是否加载在内核，随内核启动后启动。
• 2.文件系统本身是否属于内核态（kernel）而不是用户态(usr)？如果内核版本不支持比如exFAT，我们没有办法去安装？
• 3.内核是否一定需要文件系统本身？

Answer 1

文件系统实际是一种“格式”。它是文件/目录如何存储在存储介质（硬盘、软盘、光盘）上的一种格式约定。“exFAT”，“ntfs” 指的都是这种东西。

内核里的“文件系统”，实际是在内核里写的对应这些格式的读、写、创建、删除的一层 api 。他们对上层（应用程序）提供统一的接口，对下层（存储介质），则根据格式的不同执行不同的操作。所以“支持” ntfs ，就是在这一层 api 里，包含了对 ntfs 格式的硬盘的读写支持。不同格式的（内核）存取代码自然是不同的，编译进去了就支持，没有编译进去就不支持。

如果内核对上提供了读写裸盘的 api ，其实是可以在用户态，在某一应用程序中读写任何文件系统的（按照相应格式的标准读写就好了）。但是对所有应用提供统一接口是操作系统的事，应用搞不定。

内核其实不一定要有文件系统。如果这个系统就不需要操作本地存储介质的话（操作系统本身也是直接加载到内存里），其实可以没有文件系统支持，并且不对上（应用）提供文件操作 api 。