Linux Hugetlbfs核心源碼簡析-----(二)Hugetlbfs掛載

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本文只討論執行"mount none /mnt/huge -t hugetlbfs"命令後，mount系統調用的執行過程(基於Linux-3.4.51)，不涉及進程相關的細節。

 mount系統調用的核心實現：

 1 SYSCALL_DEFINE5(mount, char __user *, dev_name, char __user *, dir_name, 2         char __user *, type, unsigned long, flags, void __user *, data) 3 { 4     int ret; 5     char *kernel_type; 6     char *kernel_dir; 7     char *kernel_dev; 8     unsigned long data_page; 9 10     /* 從使用者空間copy檔案系統類型,檔案系統類型字串長度不能大於PAGE_SIZE,即，不能大與4K。11      * kernel_type = "hugetlbfs"12      */13     ret = copy_mount_string(type, &kernel_type);14     if (ret < 0)15         goto out_type;16 17     /* 從使用者空間擷取掛載點， kerne_dir = "/mnt/huge" */18     kernel_dir = getname(dir_name);19     if (IS_ERR(kernel_dir)) {20         ret = PTR_ERR(kernel_dir);21         goto out_dir;22     }23     24     /*從使用者空間擷取掛載裝置，kernel_dev = "none"*/25     ret = copy_mount_string(dev_name, &kernel_dev);26     if (ret < 0)27         goto out_dev;28 29     /*擷取mount命令的其它參數*/30     ret = copy_mount_options(data, &data_page);31     if (ret < 0)32         goto out_data;33 34     /*處理具體的mount細節*/35     ret = do_mount(kernel_dev, kernel_dir, kernel_type, flags,36         (void *) data_page);37 38     free_page(data_page);39 out_data:40     kfree(kernel_dev);41 out_dev:42     putname(kernel_dir);43 out_dir:44     kfree(kernel_type);45 out_type:46     return ret;47 }

相關參數處理完之後，具體的Mount操作由do_mount()函數實現，do_mount()主要分為兩部分來實現，一是找到裝載點的dentry項，二是建立hugetlbfs的super_block、vfsmount、已經掛載點dentry等相關資料結構之間的關聯。

一、kern_path()尋找掛載點

 

path_init()：尋找掛載點路徑名（即，/mnt/huge）的搜尋起點的根目錄，儲存在資料結構struct nameidata中。

　　nd->root = current->fs->root；

　　nd->path = nd->root;

　　nd->inode = nd->path.dentry->d_inode;

link_path_walk()：該函數由一個大迴圈組成，逐分量處理檔案名稱或路徑名。名稱在迴圈內分為各個分量（各分量通過一個或多個“/”分割）。每個分量表示一個目錄名，最後一個分量是檔案名稱。在每一個重複持續時間中，直至指定的檔案名稱或目錄名處理完畢並找到匹配的inode。

　　

　　具體如下：

　　1、逐字元掃描路徑名，斜線“/”會被跳過。

　　2、may_lookup()判斷當前inode是否定義了permission方法，來採用不同的方法判斷當前進程是否允許進入該目錄。

　　3、判斷當前分量是"."或者“..”，如果是“..”，則設定標誌LAST_DOTDOT，最後調用walk_component()--->handle_dots()--->follow_dotdot()處理。如果是"."，則設定標誌LAST_DOT。

　　4、如果是普通分量，則調用walk_component()--->do_lookup()處理。do_lookup()處理實際的尋找工作，尋找分量對應的dentry。首先從上一級目錄的dentry中尋找inode，並調用d_revalidate()檢查該快取項目是否有效（即，是否和實際檔案系統的中的資料一致），如果有效，則返回；如果無效，則調用__lookup_hash()繼續尋找，首先調用lookup_dcache()尋找緩衝中是否存在，如果不存在，繼續調用lookup_real()，調用具體的檔案系統的lookup函數尋找。

　　do_lookup()也處理跟蹤掛載點的工作，也需要判斷下級目錄是否也掛載檔案系統，__follow_mount_rcu()負責具體處理，在這裡不做討論。

　　5、nested_symlink()判斷分量是否是符號連結。只有用於表示符號連結的inode，其inode_operations中的lookup函數指標才有具體的值，否則為NULL。

complete_walk()：該函數做一些相關檢查，確認是否需再次調用d_revalidate()判斷快取項目是否有效。

 

二、do_new_mount()裝載檔案系統

do_new_mount()分為兩個部分：do_kern_mount()和do_add_mount()。

do_kern_mount()：首先調用get_fs_type()擷取對應的登入的檔案系統類型。對於hugetlbfs來說，對應的核心檔案系統類型是hugetlbfs_fs_type。擷取對應的檔案系統類型後，首先調用alloc_vfsmnt()分配並初始化mount資料結構，再調用mount_fs()，進一步調用hugetlbfs_mount()，分配掛載點的super_block、dentry、inode並建立相關映射。最後建立mount、super_block、dentry之間的映射。具體的映射關係如http://www.cnblogs.com/MerlinJ/p/4053689.html文中最後的圖表所示。

　　hugetlbfs_mount()做了如下工作：

　　1、申請並初始化一個super_block。

　　2、調用set_anon_super()，獲得一個未使用的此裝置號dev，然後用主裝置號0和次裝置號dev設定新超級塊的s_dev欄位。

　　3、將該super_block掛到全域super_blocks鏈表中，同時掛到hugetlbfs_fs_type->fs_supers鏈表中。

　　4、調用hugetlbfs_fill_super()，建立dentry、inode，並建立dentry、inode、super_block之間的映射。

do_add_mount()：首先判斷檔案系統是否重複裝載，相同檔案系統不能掛載到相同掛載點。再調用attach_recursive_mnt()，將掛載點加入到全域分類樹，即，將do_kern_mount()建立的mount資料結構，掛到全域mount_hashtable鏈表中，掛到命名空間的mnt_list鏈表中，同時掛到父掛載點的mnt_mounts鏈表中。

 

只是大體走了一下流程，很多具體細節並沒有涉及到，還有待補充。

 

參考：

http://blog.csdn.net/chenjin_zhong/article/details/8448862

http://blog.csdn.net/dndxhej/article/details/7434521

Linux Hugetlbfs核心源碼簡析-----(二)Hugetlbfs掛載