如何分析基于linux0.11文件系統中的根文件系統掛載原理,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講解,有這方面需求的人可以來學習下,希望你能有所收獲。
看完文件系統的基礎數據結構。我們接著解析的根文件系統的掛載,因為這是文件系統被使用的起點。根文件系統的掛載是在操作系統初始化的時候進行的。對應的函數是mount_root。
// 系統初始化時掛載根文件系統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結構體列表,struct file file_table[NR_FILE];for(i=0;i<NR_FILE;i++)file_table[i].f_count=0;// 如果根文件系統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;}// 讀取某個設備(硬盤分區)中的超級塊,即根文件系統的超級塊if (!(p=read_super(ROOT_DEV)))panic("Unable to mount root");// 獲取根文件系統的第一個inode節點,里面存的是根目錄的數據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函數已經設置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對應的inode節點,p->s_isup設置根文件系統的根節點p->s_isup = p->s_imount = mi;// 設置當前進程的根文件目錄和當前工作目錄current->pwd = mi;current->root = mi;free=0;// 文件系統的邏輯數據塊和inode數量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,該函數的主要工作是讀取硬盤的超級塊內容,然后申請一個inode節點作為根文件系統的根節點。最后把inode設置成當前進程的根節點。這時候的當前進程是操作系統的初始化進程。后續進程是從該進程fork出來的。所以根節點都是一樣的。
下面看一下讀取超級塊的實現。主要邏輯是申請一個表示超級塊的結構體,然后把超級塊從硬盤讀取進來,進行字段的初始化和處理。
// 讀取dev對應的超級塊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,避免其他進程使用超級塊里的數據,這時候還沒讀進來lock_super(s);// 把設備的第一塊讀進來,即超級塊的內容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rollbackif (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;// 讀inode和塊位圖信息,s_imap_blocks塊表示inode位圖,讀進來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++;elsebreak;for (i=0 ; i < s->s_zmap_blocks ; i++)if (s->s_zmap[i]=bread(dev,block))block++;elsebreak;// 沒全讀成功全部釋放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,根文件系統就加載完成了。后續的對文件系統的使用都是基于這個根文件系統的根節點的。
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