明明白白我的心--fs series(15)

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作者：GTT

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Linux Version：2.6.33

提示：本文是关于file system 实现的介绍！

 

这篇文章主要介绍rootfs

 

文件系统mount时需要提供一个目录，那最初这个目录从哪来的?分析文件系统，根文件系统是必须要分析的。
文件系统mount之后，是以树状形势存在kernel中的，既然是树，那么root就很重要了，有了root，就可以有枝和叶了。
rootfs是linux kernl启动时第一个mount的文件系统，它只存在内存里，之后kernel会加载initrd, initrd也仅存在内存里，
initrd是kernel在启动时加载的一个临时的文件系统，initrd里有些必要的工具。以后详细分析这个initrd。
然后kernel会根据配置，加载真正的根文件系统，调用chroot,以后所有的进程看到的都是真正的根文件系统，以后所有的进程都跟这个根系统文件关联，而和rootfs没有关系了。

rootfs 的注册却是通过 init_rootfs() 这一函数来完成，

被调用关系可以看下面的流程图

init_rootfs() 通过调用 register_filesystem(&rootfs_fs_type) 函数来完成 rootfs 文件系统注册的，其中rootfs_fs_type 定义如下：

static struct file_system_type rootfs_fs_type = {
    .name = "rootfs",
    .get_sb = rootfs_get_sb,
    .kill_sb = kill_litter_super,
}

 

rootfs是kernel第一注册的文件系统，所以file_systems指向rootfs_fs_type, 而rootfs_fs_type的next字段为null，
注册完rootfs ,就对rootfs进行mount ,
是在init_mount_tree里调用do_kern_mount进行的。
Source code 分析在明明白白我的心--mount series里，具体过程就不贴了
主要处理流程介绍一下

 

 

1）调用 alloc_vfsmnt() ,在内存里创建了vfsmount一个实例，并初始化其部分成员变量。
2） 通过roofs注册的rootfs_get_sb调用get_sb_nodev（） ，在内存里创建了super block一个实例.
    并初始化它的一部分成员变量，利用s_instances加入到注册了的rootfs_fs_type的fs_supers双向链表里。
3) 利用super block 申请一个inode,过程在ramfs_get_inode里，以为这个inode 要作为根目录的inode
所以类型是S_IFDIR，inode 的操作vft和文件操作vft被分别设置为
            inode->i_op = &ramfs_dir_inode_operations;
            inode->i_fop = &simple_dir_operations;
以后的相应的系统调用中，对文件的操作都将转到这两个vft上。

4) 在调用d_alloc_root申请一个dentry ,把inode 和dentry关联起来，作为super 的根目录，
    即s_root。并把inode 和dentry加入到各种双向链表里

Mount 之后rootfs 就存在内存里了。各种数据结构和关系如下图， 一些双向链表被忽略了。否则图乱七八糟的。