根文件系统挂载过程—基于linux3.10

图1.3 根文件系统挂载函数调用流程

调用init_rootfs函数并未传递参数，所以分析起来容易很多。bdi是backing_dev_info的缩写，bdi_init用于初始化后备存储器的一些字段，这些字段包括回写链表、回写锁等，关系到读写策略，和挂载关系并不大。register_filesystem在《虚拟文件系统 (VFS)-基于linux3.10》明确指出一个文件系统想要使用必须先加载该文件系统，表示该文件系统的参数rootfs_fs_type包括了该文件文件系统的mount方法。

<fs/ramfs/inode.c>
277 int __init init_rootfs(void)
278 {
279     int err;
280     err = bdi_init(&ramfs_backing_dev_info);
281     if (err)
282         return err;
283         
284     err = register_filesystem(&rootfs_fs_type);
285     if (err)
286         bdi_destroy(&ramfs_backing_dev_info);
287         
288     return err;
289 }

对应这里的根文件系统的结构定义如下：

<fs/ramfs/inode.c>
static struct file_system_type rootfs_fs_type = {.name		= "rootfs",.mount		= rootfs_mount,.kill_sb	= kill_litter_super,
};

init_mount_tree()也没有需要传递的参数，get_fs_type函数在VFS那篇文章提过，这里就是获得参数“rootfs”对应的文件系统类型，如果发现当前文件系统并未注册该文件系统则会尝试以module的方式挂载该文件系统。一种文件系统只能注册一次，但是多个设备可以挂载为同一种文件系统类型的设备。

<fs/namespace.c>
2686 static void __init init_mount_tree(void)
2687 {
2688     struct vfsmount *mnt;
2689     struct mnt_namespace *ns;
2690     struct path root;
2691     struct file_system_type *type;
2692 
2693     type = get_fs_type("rootfs");
2694     if (!type)
2695         panic("Can't find rootfs type");
2696     mnt = vfs_kern_mount(type, 0, "rootfs", NULL);
2697     put_filesystem(type);
2698     if (IS_ERR(mnt))
2699         panic("Can't create rootfs");
2700         
2701     ns = create_mnt_ns(mnt);
2702     if (IS_ERR(ns))
2703         panic("Can't allocate initial namespace");
2704         
2705     init_task.nsproxy->mnt_ns = ns;
2706     get_mnt_ns(ns);
2707     
2708     root.mnt = mnt;
2709     root.dentry = mnt->mnt_root;
2710     
2711     set_fs_pwd(current->fs, &root);
2712     set_fs_root(current->fs, &root);
2713 }

2694行判断是否找到了该文件系统，因为后面mount根文件系统时是需要其mount方法的，而mount方法存在于文件系统类型中，所以2693行必须要先查找一下，如果没找到则2695行就显示panic，这是内核非常严重的错误，这种错误预示着设备将宕机。2696行是实际意义上的挂载。

struct vfsmount *
vfs_kern_mount(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
{struct mount *mnt;struct dentry *root;if (!type)return ERR_PTR(-ENODEV);
/*分配并初始化一个mount结构体，该结构体存储了若干和mount相关的信息，这些信息包括，挂载点（目录项）、父挂载点、若干挂载链表等*/mnt = alloc_vfsmnt(name); if (!mnt)return ERR_PTR(-ENOMEM);if (flags & MS_KERNMOUNT)mnt->mnt.mnt_flags = MNT_INTERNAL;root = mount_fs(type, flags, name, data); // 真正的挂载函数，如果挂载成功，则会返回目录项if (IS_ERR(root)) {free_vfsmnt(mnt);return ERR_CAST(root);}mnt->mnt.mnt_root = root; //挂载点目录项printk(KERN_EMERG "mnt->mnt.mnt_root:%s", root->d_iname);mnt->mnt.mnt_sb = root->d_sb;//挂载点超级块mnt->mnt_mountpoint = mnt->mnt.mnt_root;mnt->mnt_parent = mnt;//父目录信息br_write_lock(&vfsmount_lock);
//将新挂载的根文件系统添加到超级块的挂载链表上list_add_tail(&mnt->mnt_instance, &root->d_sb->s_mounts);br_write_unlock(&vfsmount_lock);return &mnt->mnt;
}

mount_fs的工作就是完成根文件系统的挂载，实际上就是读取FLASH上超级块并填充VFS层自己的超级块。

<fs/super.c>
1086 struct dentry *
1087 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1088 {
1089     struct dentry *root;
1090     struct super_block *sb;
1091     char *secdata = NULL;
1092     int error = -ENOMEM;
…
1103 //这里就是调用根文件系统的mount方法。
1104     root = type->mount(type, flags, name, data);
1105     if (IS_ERR(root)) {
1106         error = PTR_ERR(root);
1107         goto out_free_secdata;
1108     }
1109     sb = root->d_sb;
…
1137     return ERR_PTR(error);
1138 }

rootfs_mount 函数实际上就是对mount_nodev的封装，很容易理解这里命名方法，因为该文件系统是没有实际的物理设备对应的，其实际上只存在于内存中。最后一个参数ramfs_fill_super指定了超级块的填充方法。

static struct dentry *rootfs_mount(struct file_system_type *fs_type,int flags, const char *dev_name, void *data)
{return mount_nodev(fs_type, flags|MS_NOUSER, data, ramfs_fill_super);
}
mount_nodev首先调用sget获得超级块，然后调用指针函数参数fill_super对其进行填充。
struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,int flags, void *data,int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
{int error;struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);if (IS_ERR(s))return ERR_CAST(s);error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);if (error) {deactivate_locked_super(s);return ERR_PTR(error);}s->s_flags |= MS_ACTIVE;return dget(s->s_root);
}