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mount 文件系统
主要数据结构:
struct namespace {
atomic_t count; /* 引用技术 */
struct vfsmount * root; /* 根目录的 vfsmount */
struct list_head list; /* 所有已经mount的 文件系统的 list */
struct rw_semaphore sem; /* 读写信号量 */
};
struct vfsmount
{
struct list_head mnt_hash; /* 用于散列表的list */
struct vfsmount *mnt_parent; /* 指向父文件系统的 vfsmount */
struct dentry *mnt_mountpoint; /* mountpoint 的 dentry */
struct dentry *mnt_root; /* mount的文件系统的根目录的 dentry */
struct super_block *mnt_sb; /* 指向该文件系统的 superblock */
struct list_head mnt_mounts; /* 所有mount到该文件系统的 vfsmount 的 list */
struct list_head mnt_child; /* 子文件系统的 list */
atomic_t mnt_count; /* 引用计数 */
int mnt_flags; /* mount 的 flag */
int mnt_expiry_mark; /* 到期标志 */
char *mnt_devname; /* mount设备的名称 比如: /dev/dsk/hda1 */
struct list_head mnt_list; /* 在namespace上的vfsmount的 list */
struct list_head mnt_fslink;
struct namespace *mnt_namespace; /* 指向mount文件系统的进程的 namespace */
};
struct nameidata {
struct dentry *dentry; /* 目录的dentry */
struct vfsmount *mnt; /* 目录所在的文件系统的 vfsmount */
struct qstr last; /* 在LOOKUP_PARENT 标志被设置时使用,存储路径中最后一个分量 */
unsigned int flags; /* 查找的 flags */
int last_type; /* 在LOOKUP_PARENT 标志被设置时使用,存储路径名的最后一个分量的类型,值见下面的enum */
unsigned depth; /* 符号链接的嵌套深度 */
char *saved_names[MAX_NESTED_LINKS + 1]; /* 存储嵌套的符号链接所关联的路径名数组, 通过depth作为下标来索引 */
/* Intent data */
union {
struct open_intent open;
} intent;
};
/*
* Type of the last component on LOOKUP_PARENT
*/
enum {LAST_NORM, LAST_ROOT, LAST_DOT, LAST_DOTDOT, LAST_BIND}; /* nameidata 的 last_type 的值 */
/*
* The bitmask for a lookup event:
* - follow links at the end
* - require a directory
* - ending slashes ok even for nonexistent files
* - internal "there are more path compnents" flag
* - locked when lookup done with dcache_lock held
* - dentry cache is untrusted; force a real lookup
*/
#define LOOKUP_FOLLOW 1
#define LOOKUP_DIRECTORY 2
#define LOOKUP_CONTINUE 4
#define LOOKUP_PARENT 16
#define LOOKUP_NOALT 32
#define LOOKUP_REVAL 64
/*
* Intent data
*/
#define LOOKUP_OPEN (0x0100)
#define LOOKUP_CREATE (0x0200)
#define LOOKUP_ACCESS (0x0400)
/*
* "quick string" -- eases parameter passing, but more importantly
* saves "metadata" about the string (ie length and the hash).
*
* hash comes first so it snuggles against d_parent in the
* dentry.
*/
struct qstr {
unsigned int hash; /* hash值 */
unsigned int len; /* 路径中分量名称的长度 */
const unsigned char *name; /* 路径中分量名称的字符串地址 */
};
--------------------------------------------------------------------------
需要补习的内容:
对于一个文件(在Linux下所有都是文件,包括目录等等) ,如何判断该文件 是不是目录,或者是不是符号链接, 是通过inode :
如果是目录,则一定有 inode->i_op->lookup 方法, 即 inode->i_op->lookup 一定不是NULL
如果是符号链接, 则一定有 inode->i_op->follow_link 方法,即 inode->i_op->follow_link 一定不是NULL
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对于每一个 mount 的文件系统,都由一个 vfsmount 实例来表示。
对于每一个进程,都有自己的 namespace , 这可以理解为这个进程的地盘。
在这里,所有的文件系统都要挂上来统一管理, 如下所示:
图(1)
同时,对于所有的vfsmount,都存在于 一个hash table中,他们通过一个 hash 数组组织在一起:
图(2)
对于mount的文件系统,会有在一个文件系统上 mount 另外一个文件系统的情况,这种情况,可以称原文件系统为 父vfsmount, 对于mount上的文件系统,称之位子文件系统。
他们的关系如下:
图(3)
下面我以一个例子来说明:
例如我们要mount一个设备 /dev/hdb1 到 /home/xpl 目录下
我们假设 /home/xpl 就是当前进程的根文件系统中的目录(即 home 和 xpl 都没有mount任何文件系统),
我们mount的时候,传入的参数有三个: 要mount的设备( /dev/hdb1 ) , 设备的文件系统 ( ext2 之类的), mount到什么目录 ( /home/xpl )
首先,我们要根据要mount的目录的路径名( 我们传入的只是路径名称的字符串),来找到mount的目录 disk 的dentry (即 mountpoint )
这个查找过程如下所示:
1. 首先确定查找路径的起始目录,要么是根目录,要么是当前目录。
如果是根目录,则根目录的 dentry 和 vfsmount 的信息在: current->fs->root 和 current->fs->rootmnt
如果是当前目录,则当前目录的 dentry 和 vfsmount 的信息在:current->fs->pwd 和 current->fs->pwdmnt
2. 然后,从路径的起始目录开始逐级的往下找。
对于我们的例子,我们首先要查找根目录下的 home 目录( 就是要找到 home 目录的 dentry 和 vfsmount 对象)
1) 首先在 hashtable 中查找,就是在上面的图(2)中的链表中找。
2) 如果这个目录没有在 hashtable 中,则需要到磁盘上(我们假设根文件系统是在一个磁盘上,如果不是,就是去根文件系统对应的存储介质中查找)去查找
这通过调用 根目录的 inode 的 lookup 方法来查找。
通过根目录的 dentry->d_inode 得到根目录的inode,然后调用 inode->i_ops->lookup 方法,将要查找目录的名称作为参数传递进去。
3. 找到了第一个目录,下面的过程就是简单的递归了,最后,找到 目录 xpl 的 dentry 和 vfsmount |
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