overlayfs
overlayfs试图在其它文件系统之上提供一个联合的文件系统视图
Upper and Lower
overlayfs组合了2个文件系统—Upper文件系统和Lower文件系统。
当同名文件在Upper和Lower中都存在时，Lower中的文件会隐藏，如果是目录，则会合并显示.
Lower文件系统更准确的说法应该是目录树，因为这些目录树可以属于不同的文件系统。
Lower文件系统可以是linux支持的任何文件系统类型,其甚至可以是overlayfs.
目录合并
对于非目录文件，如果upper和lower中都存在，那么lower中的对象会被隐藏.
如果是目录，upper和lower中的目录会合并.
我们通过下面的命令来指定upperdir, lowerdir,它们将会合并成merged目录.
mount -t overlay overlay -o lowerdir=/root/lowerdir/,upperdir=/root/overlayt/upper,workdir=/root/overlayt/work /root/overlayt/merged
其中lowerdir目录中的内容如下:
[root@localhost overlayt]
ls -l /root/lowerdir/
总用量 4
-rw-r–r– 1 root root 4 3月 15 18:35 1
-rw-r–r– 1 root root 0 3月 15 18:35 2
-rw-r–r– 1 root root 0 3月 15 18:35 3
drwxr-xr-x 2 root root 6 3月 15 18:35 4
[root@localhost overlayt]
upper:我们的可写层
lower:底层目录树
merged:联合视图
workdir:需要是一个空目录，且和upper在同一个文件系统中
当在merged目录进行lookup操作时，lookup会在各个目录中搜寻并将结果联合起来缓存到overlayfs文件系统的dentry中。
如果upper,lower中存在相同的目录，则会合并在merged中显示
我们在lower中的dir1目录下创建low1文件
在upper的dir1目录下创建up1文件
在merged中的dir1目录下会同时出现up1,low1.
再来看看删除文件的处理
whiteouts和opaque目录
为了支持rm,rmdir操作，且不影响lowdir的内容，overlayfs需要在upper中记录被删除文件的信息。
whiteout是一个主从设备号为0/0的字符设备文件,当在merged目录下有whiteout文件时，lower目录中的同名文件会被忽略.whiteout文件本身也会隐藏，我们在upper目录中能够找到它.
readdir
当在merged目录调用readdir时，upper和lower目录的文件都会被读取(先读取upper目录,再读取lower目录).这个合并列表会被缓存在file结构中并保持到file关闭。如果目录被两个不同的进程打开并读取，那么它们有不同的缓存。seekdir设置偏移为0后再调用readdir会使缓存无效并进行重建。
这意味着，merged的变化在dir打开期间不会体现，对于很多程序容易忽略这一点。
非目录
对于非目录对象（文件，符号链接，特殊设备文件）。当对lowdir的对象进行写操作时，会先进行copy_up操作。创建硬链接也需要copy_up,软链接则不需要。
copy_up有时可能不需要，比如以read-write方式打开而实际上并没有进行修改.
copy_up处理的过程大致如下:
按需创建目录结构
用相同的元数据创建文件对象
拷贝文件数据
拷贝扩展属性
copy_up完成之后,overlayfs就可以简单的在upper文件系统上提供对对象的访问。
多个lower layers
我们可以通过”:”来指定多个lower layers.
mount -t overlay overlay -olowerdir=/lower1:/lower2:/lower3 /merged
在上面的例子中，我们没有指定upper,workdir.这意味着overlayfs是只读的。
多个lower layers从右边依次入栈，按照在栈中的顺序在merge中体现。lower3在最底层，lower1在是顶层.
非标准行为
copy_up操作创建了一个新的文件。新文件可能处于和老文件不同的文件系统中,因此st_dev,st_ino都是新的。
在copy_up之前老文件上的文件锁不会copy_up
如果一个有多个硬链接的文件被copy_up,那么会打断这种链接。改变不会传播给相同硬链接文件。
修改底层underlay文件系统
线下修改，当overlay没有mount时，允许修改upper,lower目录
不允许在mount overlay时对underlay进行修改。如果对underlay进行了修改，那么overlay的行为是不确定的。尽管不会crash或者deadlock.
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「self-motivation」的原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/happyAnger6/article/details/104885037