本篇内容主要讲解“基于linux分怎么实现虚拟文件系统初始化”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“基于linux分怎么实现虚拟文件系统初始化”吧!
从main函数开始,直到虚拟文件系统的初始化,路径是init()->setup()->syssetup();sys_setup主要是注册了虚拟文件系统下面所有的文件系统。然后挂载根文件系统。下面是初始化代码。
asmlinkage int sys_setup(void){ static int callable = 1; if (!callable) return -1; callable = 0; device_setup();#ifdef CONFIG_MINIX_FS register_filesystem(&(struct file_system_type) {minix_read_super, "minix", 1, NULL});#endif#ifdef CONFIG_EXT_FS register_filesystem(&(struct file_system_type) {ext_read_super, "ext", 1, NULL});#endif......mount_root();}
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下面先看一下基本的数据结构。
struct file_system_type { struct super_block *(*read_super) (struct super_block *, void *, int); char *name; int requires_dev; struct file_system_type * next;};
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这是一个具体文件系统在虚拟文件系统注册时的表示结构。然后看一下注册文件系统的函数。
int register_filesystem(struct file_system_type * fs){ struct file_system_type ** tmp; if (!fs) return -EINVAL; if (fs->next) return -EBUSY; // tmp是二级指针,指向文件系统链表的头指针的地址 tmp = &file_systems; // 遍历链表,直到尾部,插入新的节点 while (*tmp) { // 判断是否已经注册了该文件系统 if (strcmp((*tmp)->name, fs->name) == 0) return -EBUSY; // 指向当前节点的next域的地址,*tmp得到下一个被比较的节点 tmp = &(*tmp)->next; } // 利用二级指针指针修改next域的内容,不需要使用->next = fs的形式 *tmp = fs; return 0;}
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就是把一个file_system_type结构体插入一个链表中。注册文件系统其实只是构建一个单链表。接着看挂载根文件系统。这里大致分析一下流程。有时间再详细说。
void mount_root(void){ struct file_system_type * fs_type; struct super_block * sb; struct inode * inode, d_inode; struct file filp; int retval; // 清空超级块数组 memset(super_blocks, 0, sizeof(super_blocks));#ifdef CONFIG_BLK_DEV_FD if (MAJOR(ROOT_DEV) == FLOPPY_MAJOR) { printk(KERN_NOTICE "VFS: Insert root floppy and press ENTER\n"); wait_for_keypress(); }#endif memset(&filp, 0, sizeof(filp)); memset(&d_inode, 0, sizeof(d_inode)); // 根设备号 d_inode.i_rdev = ROOT_DEV; filp.f_inode = &d_inode; // 只读方式挂载 if ( root_mountflags & MS_RDONLY) filp.f_mode = 1; /* read only */ else filp.f_mode = 3; /* read write */ // 暂时忽略 retval = blkdev_open(&d_inode, &filp); if(retval == -EROFS){ root_mountflags |= MS_RDONLY; filp.f_mode = 1; retval = blkdev_open(&d_inode, &filp); } for (fs_type = file_systems ; fs_type ; fs_type = fs_type->next) { if(retval) break; // 没有关联到设备则不需要往下执行,有些文件系统是没有对应的底层设备的 if (!fs_type->requires_dev) continue; // 读根设备的超级块,设备的第一扇区是分区表,接着是超级块 sb = read_super(ROOT_DEV,fs_type->name,root_mountflags,NULL,1); // 读取成功 if (sb) { // 根节点 inode = sb->s_mounted; inode->i_count += 3 ; /* NOTE! it is logically used 4 times, not 1 */ sb->s_covered = inode; sb->s_flags = root_mountflags; // 当前进程(init进程)的根目录和工作目录设置为根节点 current->fs->pwd = inode; current->fs->root = inode; printk ("VFS: Mounted root (%s filesystem)%s.\n", fs_type->name, (sb->s_flags & MS_RDONLY) ? " readonly" : ""); // 直接返回,即第一个读取成功的文件系统成为根文件系统 return; } } panic("VFS: Unable to mount root fs on %02x:%02x", MAJOR(ROOT_DEV), MINOR(ROOT_DEV));}
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读取根设备的超级块内容,如果成功,则成为根文件系统。并设置当前init进程的工作目录和根目录是根文件系统的根节点对应的inode。我们看看怎么读取超级块的。
// 读设备对应的超级块static struct super_block * read_super(dev_t dev,char *name,int flags, void *data, int silent){ struct super_block * s; struct file_system_type *type; if (!dev) return NULL; check_disk_change(dev); // 有则直接返回,初始化的时候还没有 s = get_super(dev); if (s) return s; // 否则根据name在文件系统链表中(在系统初始化时建立的)找到对应的文件系统节点,里面有一个read_super函数 if (!(type = get_fs_type(name))) { printk("VFS: on device %d/%d: get_fs_type(%s) failed\n", MAJOR(dev), MINOR(dev), name); return NULL; } // 在超级块数组中找到一个slot for (s = 0+super_blocks ;; s++) { if (s >= NR_SUPER+super_blocks) return NULL; if (!s->s_dev) break; } // 赋值给超级块节点的字段 s->s_dev = dev; s->s_flags = flags; // 调底层的文件系统到硬盘去读取超级块内容,比如ext文件系统,ext2文件系统等等都定义了该函数。 if (!type->read_super(s,data, silent)) { s->s_dev = 0; return NULL; } s->s_dev = dev; s->s_covered = NULL; s->s_rd_only = 0; s->s_dirt = 0; s->s_type = type; return s;}
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主要是获取一个超级块结构体,然后调底层文件系统的read_super。然后设置超级块的属性。这里分析一下ext文件系统的read_super。
struct super_block *ext_read_super(struct super_block *s,void *data, int silent){ struct buffer_head *bh; struct ext_super_block *es; int dev = s->s_dev,block; lock_super(s); set_blocksize(dev, BLOCK_SIZE); // 读取设备的内容,即超级块的内容 if (!(bh = bread(dev, 1, BLOCK_SIZE))) { s->s_dev=0; unlock_super(s); printk("EXT-fs: unable to read superblock\n"); return NULL; } // 文件系统的一些属性 es = (struct ext_super_block *) bh->b_data; s->s_blocksize = 1024; s->s_blocksize_bits = 10; s->u.ext_sb.s_ninodes = es->s_ninodes; s->u.ext_sb.s_nzones = es->s_nzones; s->u.ext_sb.s_firstdatazone = es->s_firstdatazone; s->u.ext_sb.s_log_zone_size = es->s_log_zone_size; s->u.ext_sb.s_max_size = es->s_max_size; s->s_magic = es->s_magic; s->u.ext_sb.s_firstfreeblocknumber = es->s_firstfreeblock; s->u.ext_sb.s_freeblockscount = es->s_freeblockscount; s->u.ext_sb.s_firstfreeinodenumber = es->s_firstfreeinode; s->u.ext_sb.s_freeinodescount = es->s_freeinodescount; brelse(bh); if (s->s_magic != EXT_SUPER_MAGIC) { s->s_dev = 0; unlock_super(s); if (!silent) printk("VFS: Can't find an extfs filesystem on dev 0x%04x.\n", dev); return NULL; } if (!s->u.ext_sb.s_firstfreeblocknumber) s->u.ext_sb.s_firstfreeblock = NULL; else if (!(s->u.ext_sb.s_firstfreeblock = bread(dev, s->u.ext_sb.s_firstfreeblocknumber, BLOCK_SIZE))) { printk("ext_read_super: unable to read first free block\n"); s->s_dev = 0; unlock_super(s); return NULL; } if (!s->u.ext_sb.s_firstfreeinodenumber) s->u.ext_sb.s_firstfreeinodeblock = NULL; else { block = 2 + (s->u.ext_sb.s_firstfreeinodenumber - 1) / EXT_INODES_PER_BLOCK; if (!(s->u.ext_sb.s_firstfreeinodeblock = bread(dev, block, BLOCK_SIZE))) { printk("ext_read_super: unable to read first free inode block\n"); brelse(s->u.ext_sb.s_firstfreeblock); s->s_dev = 0; unlock_super (s); return NULL; } } unlock_super(s); /* set up enough so that it can read an inode */ s->s_dev = dev; // 操作函数集 s->s_op = &ext_sops; // 读取根节点 if (!(s->s_mounted = iget(s,EXT_ROOT_INO))) { s->s_dev=0; printk("EXT-fs: get root inode failed\n"); return NULL; } return s;}
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主要工作是读取硬盘的超级块信息到内存,最后读取根节点对应的inode。
到此,相信大家对“基于linux分怎么实现虚拟文件系统初始化”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是亿速云网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!
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