Linux Hugetlbfs内核源码简析-----(二)Hugetlbfs挂载

本文只讨论执行"mount none /mnt/huge -t hugetlbfs"命令后，mount系统调用的执行过程(基于Linux-3.4.51)，不涉及进程相关的细节。

 mount系统调用的内核实现：

 1 SYSCALL_DEFINE5(mount, char __user *, dev_name, char __user *, dir_name,
 2         char __user *, type, unsigned long, flags, void __user *, data)
 3 {
 4     int ret;
 5     char *kernel_type;
 6     char *kernel_dir;
 7     char *kernel_dev;
 8     unsigned long data_page;
 9 
10     /* 从用户空间copy文件系统类型,文件系统类型字符串长度不能大于PAGE_SIZE,即，不能大与4K。
11      * kernel_type = "hugetlbfs"
12      */
13     ret = copy_mount_string(type, &kernel_type);
14     if (ret < 0)
15         goto out_type;
16 
17     /* 从用户空间获取挂载点， kerne_dir = "/mnt/huge" */
18     kernel_dir = getname(dir_name);
19     if (IS_ERR(kernel_dir)) {
20         ret = PTR_ERR(kernel_dir);
21         goto out_dir;
22     }
23     
24     /*从用户空间获取挂载设备，kernel_dev = "none"*/
25     ret = copy_mount_string(dev_name, &kernel_dev);
26     if (ret < 0)
27         goto out_dev;
28 
29     /*获取mount命令的其它参数*/
30     ret = copy_mount_options(data, &data_page);
31     if (ret < 0)
32         goto out_data;
33 
34     /*处理具体的mount细节*/
35     ret = do_mount(kernel_dev, kernel_dir, kernel_type, flags,
36         (void *) data_page);
37 
38     free_page(data_page);
39 out_data:
40     kfree(kernel_dev);
41 out_dev:
42     putname(kernel_dir);
43 out_dir:
44     kfree(kernel_type);
45 out_type:
46     return ret;
47 }

相关参数处理完之后，具体的Mount操作由do_mount()函数实现，do_mount()主要分为两部分来实现，一是找到装载点的dentry项，二是创建hugetlbfs的super_block、vfsmount、已经挂载点dentry等相关数据结构之间的关联。

一、kern_path()查找挂载点

path_init()：查找挂载点路径名（即，/mnt/huge）的搜索起点的根目录，保存在数据结构struct nameidata中。

　　nd->root = current->fs->root；

　　nd->path = nd->root;

　　nd->inode = nd->path.dentry->d_inode;

link_path_walk()：该函数由一个大循环组成，逐分量处理文件名或路径名。名称在循环内分为各个分量（各分量通过一个或多个“/”分割）。每个分量表示一个目录名，最后一个分量是文件名。在每一个循环周期中，直至指定的文件名或目录名处理完毕并找到匹配的inode。

　　具体如下：

　　1、逐字符扫描路径名，斜线“/”会被跳过。

　　2、may_lookup()判断当前inode是否定义了permission方法，来采用不同的方法判断当前进程是否允许进入该目录。

　　3、判断当前分量是"."或者“..”，如果是“..”，则设置标志LAST_DOTDOT，最后调用walk_component()--->handle_dots()--->follow_dotdot()处理。如果是"."，则设置标志LAST_DOT。

　　4、如果是普通分量，则调用walk_component()--->do_lookup()处理。do_lookup()处理实际的查找工作，查找分量对应的dentry。首先从上一级目录的dentry中查找inode，并调用d_revalidate()检查该缓存项是否有效（即，是否和实际文件系统的中的数据一致），如果有效，则返回；如果无效，则调用__lookup_hash()继续查找，首先调用lookup_dcache()查找缓存中是否存在，如果不存在，继续调用lookup_real()，调用具体的文件系统的lookup函数查找。

　　do_lookup()也处理跟踪挂载点的工作，也需要判断下级目录是否也挂载文件系统，__follow_mount_rcu()负责具体处理，在这里不做讨论。

　　5、nested_symlink()判断分量是否是符号链接。只有用于表示符号链接的inode，其inode_operations中的lookup函数指针才有具体的值，否则为NULL。

complete_walk()：该函数做一些相关检查，确认是否需再次调用d_revalidate()判断缓存项是否有效。

二、do_new_mount()装载文件系统

do_new_mount()分为两个部分：do_kern_mount()和do_add_mount()。

do_kern_mount()：首先调用get_fs_type()获取对应的已注册的文件系统类型。对于hugetlbfs来说，对应的内核文件系统类型是hugetlbfs_fs_type。获取对应的文件系统类型后，首先调用alloc_vfsmnt()分配并初始化mount数据结构，再调用mount_fs()，进一步调用hugetlbfs_mount()，分配挂载点的super_block、dentry、inode并建立相关映射。最后建立mount、super_block、dentry之间的映射。具体的映射关系如http://www.cnblogs.com/MerlinJ/p/4053689.html文中最后的图表所示。

　　hugetlbfs_mount()做了如下工作：

　　1、申请并初始化一个super_block。

　　2、调用set_anon_super()，获得一个未使用的此设备号dev，然后用主设备号0和次设备号dev设置新超级块的s_dev字段。

　　3、将该super_block挂到全局super_blocks链表中，同时挂到hugetlbfs_fs_type->fs_supers链表中。

　　4、调用hugetlbfs_fill_super()，创建dentry、inode，并建立dentry、inode、super_block之间的映射。

do_add_mount()：首先判断文件系统是否重复装载，相同文件系统不能挂载到相同挂载点。再调用attach_recursive_mnt()，将挂载点加入到全局目录树，即，将do_kern_mount()创建的mount数据结构，挂到全局mount_hashtable链表中，挂到命名空间的mnt_list链表中，同时挂到父挂载点的mnt_mounts链表中。

只是大体走了一下流程，很多具体细节并没有涉及到，还有待补充。

参考：

http://blog.csdn.net/chenjin_zhong/article/details/8448862

http://blog.csdn.net/dndxhej/article/details/7434521