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如何分析基于linux0.11文件系统中的根文件系统挂载原理

发表于:2024-11-18 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年11月18日,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
千家信息网最后更新 2024年11月18日如何分析基于linux0.11文件系统中的根文件系统挂载原理

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 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 s->s_imap[i] = NULL; for (i=0;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 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;}

至此,根文件系统就加载完成了。后续的对文件系统的使用都是基于这个根文件系统的根节点的。

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