dockerfile 堆内存 docker 内存文件系统

1. 概念

Docker镜像是由文件系统叠加而成。最底端是一个引导文件系统，即bootfs。当一个容器启动时，它将被移到内存，而引导文件系统会被卸载，以留出更多的内存供initd磁盘镜像使用。

Dcoker镜像的第二层是root文件系统rootfs，它位于引导文件系统之上，rootfs可以是一种或多种操作系统。

2. 流程

传统的linux引导过程中，root文件系统会最先以只读的方式加载，当引导结束并完成了完整性检查后，它才会被切换为读写模式。

在Docker里，root文件系统永远只能是只读状态，并且Docker利用联合加载技术又会在root文件系统层之上加载更多的只读文件系统。

3. 联合加载技术

联合加载技术指的是一次同事加载多个文件系统，但是在外面看只能看到一个文件系统。联合加载会将各层文件系统叠加在一起，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

Docker将这样的文件系统称为镜像。一个镜像可以放到另一个镜像的顶部。位于下面的镜像称为父镜像（parent image），最底部的镜像称为基础镜像（base image）。

当一个镜像启动容器时，Docker会在该镜像的最顶层加载一个读写文件系统。

4. 图例

 

 当Docker第一次启动一个容器时，初始的读写是空的。当文件系统发生变化时，这些变化都会应用到这一层上。比如如果想修改一个文件，这个文件首先会从该读写层下面的只读层复制到该读写层。该文件的只读版本依然存在，但是已经被读写层中的该文件副本所隐藏。这种机制称为写时复制（copy on write）。

每个只读镜像层都是只读的，并且以后永远不会变化。当创建一个新容器时，Docker会构建出一个镜像栈，并在栈的最顶端添加一个读写层，这个读写层再加上下面的镜像层已经一些配置数据，就构成了一个容器。