UnionFS通过内核挂载实现逻辑叠加而非物理合并，其核心结构为lowerdir（只读镜像层）、upperdir（可写层）和merged（统一视图），文件访问按优先级穿透查找，写时复制仅在实际写入时复制单个文件并用whiteout标记删除。
UnionFS 不是把镜像层“复制合并”成一个新文件系统，而是通过内核挂载机制，在运行时动态构造出一个统一的视图。它的核心不是物理合并，而是逻辑叠加与按需穿透。
UnionFS 的挂载结构：lowerdir、upperdir 和 merged
Overlay2（Docker 默认驱动）要求三个关键目录参与 union mount：
- lowerdir：多个只读层路径，用冒号:分隔，对应镜像所有只读层（从底层层到上层层），顺序即层叠顺序
- upperdir：单个可写目录，对应容器运行时的可写层（WritableLayer）
- merged：挂载点，用户看到的最终文件系统视图，所有读写操作都面向它
执行 mount -t overlay overlay -o lowerdir=...,upperdir=...,workdir=... /merged 后，Linux 内核 OverlayFS 驱动就开始接管对 /merged 的访问请求。
文件访问如何“穿透”多层查找
每次打开、读取或检查一个路径（如 /etc/nginx/nginx.conf），OverlayFS 按固定优先级自上而下扫描：
- 先查
upperdir—— 若存在且非 whiteout，直接返回该文件（例如容器内修改过的配置） - 若 upperdir 中无此文件，再按
lowerdir中的目录顺序依次查找（从最右到最左，即从顶层镜像层往底层查） - 找到第一个匹配项即返回；若全未命中，则报 “No such file”
这个过程完全由内核完成，不涉及磁盘数据搬运，毫秒级响应。
写时复制（Copy-on-Write）的真实触发逻辑
修改一个只读层中的文件，并不会立刻复制整层。OverlayFS 只在真正需要写入时才做最小粒度复制：
- 当 open() 以
O_RDWR或O_WRONLY打开位于 lowerdir 中的文件时，OverlayFS 自动将该文件完整拷贝到upperdir中（保留原权限、时间戳等） - 后续 write()、truncate() 等操作全部作用于
upperdir中的副本 - 删除文件则在
upperdir创建 whiteout 文件（如.wh.nginx.conf），遮盖 lowerdir 同名项
这意味着：只读层始终不变，空间复用得以维持；写操作仅影响单个文件，不拖累整层。
Docker 如何组织这些目录并注入 init 层
Docker daemon 在创建容器时，会为每个容器分配独立的 upperdir 和 workdir（用于 overlay2 内部元数据），并将镜像各层解压后的目录路径拼成 lowerdir 字符串。特别的是：
- Docker 会在
lowerdir最顶端逻辑插入一个 init 层（实际是额外挂载的一个只读 init 目录） - 该 init 层含容器启动必需但不应持久化的文件：
/etc/hostname、/etc/hosts、/etc/resolv.conf - 这些文件的修改只存在于当前容器生命周期，
docker commit时会被自动忽略
这一设计让容器既具备标准 Linux 文件语义，又隔离了运行时配置与镜像本体。
