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如何分析基于linux0.11文件系統(tǒng)中的根文件系統(tǒng)掛載原理

如何分析基于linux0.11文件系統(tǒng)中的根文件系統(tǒng)掛載原理,很多新手對此不是很清楚,為了幫助大家解決這個難題,下面小編將為大家詳細(xì)講解,有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下,希望你能有所收獲。

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看完文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。我們接著解析的根文件系統(tǒng)的掛載,因為這是文件系統(tǒng)被使用的起點。根文件系統(tǒng)的掛載是在操作系統(tǒng)初始化的時候進(jìn)行的。對應(yīng)的函數(shù)是mount_root。

// 系統(tǒng)初始化時掛載根文件系統(tǒng)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結(jié)構(gòu)體列表,struct file file_table[NR_FILE];  for(i=0;i    file_table[i].f_count=0;  // 如果根文件系統(tǒng)是軟盤提示插入軟盤  if (MAJOR(ROOT_DEV) == 2) {    printk("Insert root floppy and press ENTER");    wait_for_keypress();  }  // 初始化超級塊列表  for(p = &super_block[0] ; p < &super_block[NR_SUPER] ; p++) {    p->s_dev = 0;    p->s_lock = 0;    p->s_wait = NULL;  }  // 讀取某個設(shè)備(硬盤分區(qū))中的超級塊,即根文件系統(tǒng)的超級塊  if (!(p=read_super(ROOT_DEV)))    panic("Unable to mount root");  // 獲取根文件系統(tǒng)的第一個inode節(jié)點,里面存的是根目錄的數(shù)據(jù)  if (!(mi=iget(ROOT_DEV,ROOT_INO)))    panic("Unable to read root i-node");  // mi在下面四個地方有賦值,iget里面的get_empty_inode函數(shù)已經(jīng)設(shè)置i_count=1,所以這里加三就行  mi->i_count += 3 ;  /* NOTE! it is logically used 4 times, not 1 */  // 超級塊掛載到了mi對應(yīng)的inode節(jié)點,p->s_isup設(shè)置根文件系統(tǒng)的根節(jié)點  p->s_isup = p->s_imount = mi;  // 設(shè)置當(dāng)前進(jìn)程的根文件目錄和當(dāng)前工作目錄  current->pwd = mi;  current->root = mi;  free=0;  // 文件系統(tǒng)的邏輯數(shù)據(jù)塊和inode數(shù)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);}

從代碼中我們可以知道,該函數(shù)的主要工作是讀取硬盤的超級塊內(nèi)容,然后申請一個inode節(jié)點作為根文件系統(tǒng)的根節(jié)點。最后把inode設(shè)置成當(dāng)前進(jìn)程的根節(jié)點。這時候的當(dāng)前進(jìn)程是操作系統(tǒng)的初始化進(jìn)程。后續(xù)進(jìn)程是從該進(jìn)程fork出來的。所以根節(jié)點都是一樣的。

    下面看一下讀取超級塊的實現(xiàn)。主要邏輯是申請一個表示超級塊的結(jié)構(gòu)體,然后把超級塊從硬盤讀取進(jìn)來,進(jìn)行字段的初始化和處理。

// 讀取dev對應(yīng)的超級塊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);  // 在超級塊表中則直接返回  if (s = get_super(dev))    return s;  // 找一個可用于存儲超級塊的空項  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;  // 加鎖,避免其他進(jìn)程使用超級塊里的數(shù)據(jù),這時候還沒讀進(jìn)來  lock_super(s);  // 把設(shè)備的第一塊讀進(jìn)來,即超級塊的內(nèi)容  if (!(bh = bread(dev,1))) {    // 釋放    s->s_dev=0;    free_super(s);    return NULL;  }  *((struct d_super_block *) s) =    *((struct d_super_block *) bh->b_data);  brelse(bh);  // 不是超級塊則rollback  if (s->s_magic != SUPER_MAGIC) {    s->s_dev = 0;    free_super(s);    return NULL;  }  for (i=0;i    s->s_imap[i] = NULL;  for (i=0;i    s->s_zmap[i] = NULL;  block=2;  // 讀inode和塊位圖信息,s_imap_blocks塊表示inode位圖,讀進(jìn)來  for (i=0 ; i < s->s_imap_blocks ; i++)    if (s->s_imap[i]=bread(dev,block)) // s_imap_blocks > 8時會溢出      block++;    else      break;  for (i=0 ; i < s->s_zmap_blocks ; i++)    if (s->s_zmap[i]=bread(dev,block))      block++;    else      break;  // 沒全讀成功全部釋放  if (block != 2+s->s_imap_blocks+s->s_zmap_blocks) {    for(i=0;i      brelse(s->s_imap[i]);    for(i=0;i      brelse(s->s_zmap[i]);    s->s_dev=0;    free_super(s);    return NULL;  }  // 第一個不能使用,置第一個為已使用,因為找空閑塊的時候,返回0表示失敗。所以第0塊可用的話會有二義性  s->s_imap[0]->b_data[0] |= 1;  s->s_zmap[0]->b_data[0] |= 1;  free_super(s);  return s;}

至此,根文件系統(tǒng)就加載完成了。后續(xù)的對文件系統(tǒng)的使用都是基于這個根文件系統(tǒng)的根節(jié)點的。

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