45 mount 文件系统

前言

在 linux 中常见的文件系统 有很多, 如下?

基于磁盘的文件系统, ext2, ext3, ext4, xfs, btrfs, jfs, ntfs?
内存文件系统, procfs, sysfs, tmpfs, squashfs, debugfs?
闪存文件系统, ubifs, jffs2, yaffs ?

文件系统这一套体系在 linux 有一层 vfs 抽象, 用户程序不用关心 底层文件系统的具体实现, 用户只用操作 open/read/write/ioctl/close 的相关 系统调用, 这一层系统调用 会操作 vfs 来处理响应的业务?

vfs 会有上面各种文件系统对应的 读写 相关服务, 进而 将操作下沉到 具体的文件系统?

我们这里 着重来关注一下 文件系统的挂载?

系统自身的文件系统挂载

在启动的过程中需要挂载如下文件系统?

mnt_init - sysfs_init
mnt_init - init_rootfs
mnt_init - init_ramfs
vfs_caches_init - bdev_cache_init
start_kernel - proc_root_init
start_kernel - cpuset_init
start_kernel - cgroup_init
start_kernel - cgroup_init - cgroup2
kernel_init - shmem_init
kernel_init - driver_init - devtmpfs_init
kernel_init - do_init_calls - debugfs_init
kernel_init - do_init_calls - tracefs_init
kernel_init - do_init_calls - securityfs_init
kernel_init - do_init_calls - sock_init
kernel_init - do_init_calls - bpf_init
kernel_init - do_init_calls - pipepfs_init
kernel_init - do_init_calls - init_hugetlbfs_fs
kernel_init - do_init_calls - init_devpts_fs
kernel_init - do_init_calls - ext4_init_fs - register_as_ext3
kernel_init - do_init_calls - ext4_init_fs - register_as_ext2
kernel_init - do_init_calls - ext4_init_fs
kernel_init - do_init_calls - init_squashfs_fs
kernel_init - do_init_calls - init_vfat_fs
kernel_init - do_init_calls - init_ecrypt_fs
kernel_init - do_init_calls - fuse_fs_init
kernel_init - do_init_calls - fuse_ctl_init
kernel_init - do_init_calls - init_pstore_fs
kernel_init - do_init_calls - init_mqueue_fs

基于 tmpfs 来调试

主要是调试 mount 这个系统调用, 我们使用比较简单一点的 tmpfs 来进行调试, 测试?

主要是有几个流程, 创建super_block, 初始化super_block, 真实的挂载操作?

(initramfs) mkdir /memFs
(initramfs) mount -t tmpfs -osize=64m tmpfs /memFs

创建 super_block?

为 super_block 分配空间, 初始化各个链表, 各种基础属性, 锁?

注册 super_block 到 全局链表?

初始化 super_block?

主要是基于 各个 fsType 传入的 fill_super 来进行初始化 super_block?

初始化 maxBytes, blockSize, blockSizeBits, magic, s_op[文件系统给的各类操作], root 节点的 inode, 创建 root 对应的 dentry, 并和 super_block 关联起来?

挂载 mount节点 到 mount树

如下 这里还是在初始化 mount, vfsmount?

记录 mount_root, mount_super_block, mount_point 等等, 返回给 上层的是 vfs_mount?

将 mount 挂载到 mount 树, 挂载路径为 "/memFs"?

这里就是在 namespace.mount_hashtable 中注册 rootfs 的 "/memFs" 挂载到了 "tmpfs" 的 "/" 上面, 访问 rootfs 的 "/memFs" 需要转换为 访问 tmpfs 的 "/"?

除此之外 还有记录其他的元数据什么的?

挂载信息的使用

在根据 path 进行 lookup 的时候, 会查询 mount_hashtable, 查看给定的 路径 是否挂载了其他文件系统, 如果有转换为 给定的文件系统的 "/"?

如下地方就是在 切换 path?

更详细可以参考?proc 文件系统?中?"根据 path 获取到 inode 的过程"?

完