linux網路通訊協定棧分析——網路檔案系統初始化__linux

由於涉及到網路，和檔案系統的讀寫資料介面比較起來，使用網路收發資料的介面最抽象的概念就是socket。網路收發資料的介面是BSD定義的一套介面，檔案系統是open與close的對應。

首先需要瞭解的是網路檔案系統的初始化：

static int __init sock_init(void)
{
 /*
  *      Initialize sock SLAB cache.
  */

 sk_init();

 /*
  *      Initialize skbuff SLAB cache
  */
 skb_init();

 /*
  *        */

 init_inodecache();
 register_filesystem(&sock_fs_type);
 sock_mnt = kern_mount(&sock_fs_type);

 /* The real protocol initialization is performed in later initcalls.
  */

#ifdef CONFIG_NETFILTER
 netfilter_init();
#endif

 return 0;
}

core_initcall(sock_init); /* early initcall */

core_initcall可以查閱相關資料，流程就是機器在啟動初始化時調用了sock_init函數。

網路檔案系統是特殊的，檔案系統的掛載沒有安裝常規檔案系統的做法來實現：
1、首先沒有尋找通用檔案系統鏈表獲得檔案系統類型
2、網路檔案系統類型並沒有真正掛載到VFS的分類樹中，而是通過全域變數來使用。即：

static struct vfsmount *sock_mnt __read_mostly;//儲存為全域變數，需要時直接使用
sock_mnt = kern_mount(&sock_fs_type);

也就是說這個檔案系統是無法通過常規的檔案系統介面來使用的，更無法通過cd、ls等命令來查看了。

那麼檔案系統的註冊還需要嗎。就網路檔案系統本身的功能來說是不需要的，但是需要保證不能有其他進程再重複的掛載網路檔案系統。

register_filesystem(&sock_fs_type);

檔案系統的註冊保證網路檔案系統已經增加到通用檔案系統鏈表中。

檔案系統掛載過程可以查看相關原始碼。重點說明代表網路檔案系統類型的sock_fs_type結構：

static struct file_system_type sock_fs_type = {
 .name =  "sockfs",
 .get_sb = sockfs_get_sb,
 .kill_sb = kill_anon_super,
};
繼續：

static int sockfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
    int flags, const char *dev_name, void *data,
    struct vfsmount *mnt)
{
 return get_sb_pseudo(fs_type, "socket:", &sockfs_ops, SOCKFS_MAGIC,mnt);
}

在得到檔案系統超級塊的過程中，get_sb_pseudo通過

s->s_op = ops ? ops : &simple_super_operations;
把sockfs_ops賦值給s->s_op。

繼續：

static const struct super_operations sockfs_ops = {
 .alloc_inode = sock_alloc_inode,
 .destroy_inode =sock_destroy_inode,
 .statfs = simple_statfs,
};

繼續：

static struct inode *sock_alloc_inode(struct super_block *sb)
{
 struct socket_alloc *ei;

 ei = kmem_cache_alloc(sock_inode_cachep, GFP_KERNEL);
 if (!ei)
  return NULL;
 init_waitqueue_head(&ei->socket.wait);

 ei->socket.fasync_list = NULL;
 ei->socket.state = SS_UNCONNECTED;
 ei->socket.flags = 0;
 ei->socket.ops = NULL;
 ei->socket.sk = NULL;
 ei->socket.file = NULL;

 return &ei->vfs_inode;
}

總結起來是三個全域變數了：sock_mnt，sock_fs_type，sockfs_ops。

sock_inode_cachep是sock_init中的 init_inodecache()聲明的全域變數：

static struct kmem_cache *sock_inode_cachep __read_mostly;