Overlay文件系統是一種將多個文件系統組合在一起的機制，它允許你在一個基礎文件系統（base filesystem）上疊加多個額外的文件系統（overlayfs），從而創建一個包含多個層次的文件系統結構。以下是Overlay文件系統的工作原理：
基礎文件系統（Base Filesystem）：這是OverlayFS中的最底層文件系統，包含了所有其他文件系統所沒有的持久數據。
覆蓋文件系統（Overlay Filesystems）：這些是附加在基礎文件系統之上的額外文件系統。每個覆蓋文件系統都包含一組特定的文件和目錄，這些文件和目錄將被合并到基礎文件系統中。覆蓋文件系統可以有不同的層次結構，每個層次都可以有自己的覆蓋文件系統。
工作目錄（Work Directory）：這是當前正在使用的覆蓋文件系統的目錄。當你訪問一個文件時，OverlayFS會在工作目錄中查找該文件。如果找到了文件，OverlayFS就會返回該文件的路徑。如果在當前工作目錄及其父覆蓋文件系統中找不到文件，OverlayFS會按照從下到上的順序檢查其他覆蓋文件系統，直到找到文件或到達最頂層的基礎文件系統。
合并策略（Merge Strategy）：OverlayFS使用一種稱為“最后寫入者勝出”（last writer wins）的策略來合并覆蓋文件系統。這意味著，如果有多個覆蓋文件系統包含相同的文件，那么位于頂層的覆蓋文件系統中的文件將被保留，而較低層覆蓋文件系統中的文件將被覆蓋。
在具體使用中，OverlayFS通過掛載操作將lowerdir、upperdir和workdir聯合掛載到merged目錄，為使用者提供一個統一的視圖。這種機制特別適用于容器化應用程序，如Docker，因為它們需要在一個隔離的環境中運行，同時共享基礎操作系統的一部分文件系統。
此外，Overlay文件系統還被用于設備樹疊加（Device Tree Overlay），這是一種動態配置硬件設備的機制，允許在運行時對設備樹進行修改或添加新的設備樹信息，而不必重新編譯整個設備樹。
總的來說，Overlay文件系統通過其合并策略和工作機制，提供了一種靈活的方式來管理和訪問持久數據，特別適用于需要高效存儲和快速文件系統疊加的場景。
