如何分析基于linux0.11文件系统中的根文件系统挂载原理

蜗牛vps互联网技术资讯2021-12-032330

如何分析基于linux0.11文件系统中的根文件系统挂载原理，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

看完文件系统的基础数据结构。我们接着解析的根文件系统的挂载，因为这是文件系统被使用的起点。根文件系统的挂载是在操作系统初始化的时候进行的。对应的函数是mount_root。

// 系统初始化时挂载根文件系统void mount_root(void){  int i,free;  struct super_block * p;  struct m_inode * mi;
  if (32 != sizeof (struct d_inode))    panic("bad i-node size");  // 初始化file结构体列表，struct file file_table[NR_FILE];  for(i=0;i<NR_FILE;i++)    file_table[i].f_count=0;  // 如果根文件系统是软盘提示插入软盘  if (MAJOR(ROOT_DEV) == 2) {    printk("Insert root floppy and press ENTER");    wait_for_keypress();  }  // 初始化超级块列表  for(p = &super_block[0] ; p < &super_block[NR_SUPER] ; p++) {    p->s_dev = 0;    p->s_lock = 0;    p->s_wait = NULL;  }  // 读取某个设备（硬盘分区）中的超级块，即根文件系统的超级块  if (!(p=read_super(ROOT_DEV)))    panic("Unable to mount root");  // 获取根文件系统的第一个inode节点，里面存的是根目录的数据  if (!(mi=iget(ROOT_DEV,ROOT_INO)))    panic("Unable to read root i-node");  // mi在下面四个地方有赋值,iget里面的get_empty_inode函数已经设置i_count=1，所以这里加三就行  mi->i_count += 3 ;  /* NOTE! it is logically used 4 times, not 1 */  // 超级块挂载到了mi对应的inode节点，p->s_isup设置根文件系统的根节点  p->s_isup = p->s_imount = mi;  // 设置当前进程的根文件目录和当前工作目录  current->pwd = mi;  current->root = mi;  free=0;  // 文件系统的逻辑数据块和inode数量  i=p->s_nzones;  while (-- i >= 0)    if (!set_bit(i&8191,p->s_zmap[i>>13]->b_data))      free++;  printk("%d/%d free blocks\n\r",free,p->s_nzones);  free=0;  i=p->s_ninodes+1;  while (-- i >= 0)    if (!set_bit(i&8191,p->s_imap[i>>13]->b_data))      free++;  printk("%d/%d free inodes\n\r",free,p->s_ninodes);}

从代码中我们可以知道，该函数的主要工作是读取硬盘的超级块内容，然后申请一个inode节点作为根文件系统的根节点。最后把inode设置成当前进程的根节点。这时候的当前进程是操作系统的初始化进程。后续进程是从该进程fork出来的。所以根节点都是一样的。

下面看一下读取超级块的实现。主要逻辑是申请一个表示超级块的结构体，然后把超级块从硬盘读取进来，进行字段的初始化和处理。

// 读取dev对应的超级块static struct super_block * read_super(int dev){  struct super_block * s;  struct buffer_head * bh;  int i,block;
  if (!dev)    return NULL;  check_disk_change(dev);  // 在超级块表中则直接返回  if (s = get_super(dev))    return s;  // 找一个可用于存储超级块的空项  for (s = 0+super_block ;; s++) {    if (s >= NR_SUPER+super_block)      return NULL;    if (!s->s_dev)      break;  }  s->s_dev = dev;  s->s_isup = NULL;  s->s_imount = NULL;  s->s_time = 0;  s->s_rd_only = 0;  s->s_dirt = 0;  // 加锁，避免其他进程使用超级块里的数据，这时候还没读进来  lock_super(s);  // 把设备的第一块读进来，即超级块的内容  if (!(bh = bread(dev,1))) {    // 释放    s->s_dev=0;    free_super(s);    return NULL;  }  *((struct d_super_block *) s) =    *((struct d_super_block *) bh->b_data);  brelse(bh);  // 不是超级块则rollback  if (s->s_magic != SUPER_MAGIC) {    s->s_dev = 0;    free_super(s);    return NULL;  }  for (i=0;i<I_MAP_SLOTS;i++)    s->s_imap[i] = NULL;  for (i=0;i<Z_MAP_SLOTS;i++)    s->s_zmap[i] = NULL;  block=2;  // 读inode和块位图信息,s_imap_blocks块表示inode位图，读进来  for (i=0 ; i < s->s_imap_blocks ; i++)    if (s->s_imap[i]=bread(dev,block)) // s_imap_blocks > 8时会溢出      block++;    else      break;  for (i=0 ; i < s->s_zmap_blocks ; i++)    if (s->s_zmap[i]=bread(dev,block))      block++;    else      break;  // 没全读成功全部释放  if (block != 2+s->s_imap_blocks+s->s_zmap_blocks) {    for(i=0;i<I_MAP_SLOTS;i++)      brelse(s->s_imap[i]);    for(i=0;i<Z_MAP_SLOTS;i++)      brelse(s->s_zmap[i]);    s->s_dev=0;    free_super(s);    return NULL;  }  // 第一个不能使用,置第一个为已使用,因为找空闲块的时候，返回0表示失败。所以第0块可用的话会有二义性  s->s_imap[0]->b_data[0] |= 1;  s->s_zmap[0]->b_data[0] |= 1;  free_super(s);  return s;}