(莱昂氏unix源代码分析导读-43) 文件系统的mount

                         By cszhao1980

当一个设备被mount进系统，就会在“mount表”中占据一个表项，mount表的定义如下：

0272: struct mount

0273: {

0274:     int m_dev     /* device mounted */

0275:     int *m_bufp;   /* pointer to superblock */

0276:     int *m_inodp;  /* pointer to mounted on inode */

0277: } mount[NMOUNT];     

 

m_dev记录被mount设备的设备号；

m_bufp指向一个缓存，其内容是设备的“超级块”；

m_inodep指向所谓的“mount on” inode，我们会在后面的讨论中对其进一步了解。

 

首先，我们来看一看root设备是怎样被mount进系统的。

首先，rootdev的定义如下：

4695: int rootdev {(0<<8)|0};

显然，其设备号为0，即我们的RK磁盘设备。

 

然后，在main()函数中调用iinit()函数——它负责把rootdev Load进系统：

1615:    iinit();                    

 

6922: iinit()

6923: {

6924:     register *cp, *bp;

6925:

6926:     (*bdevsw[rootdev.d_major].d_open)(rootdev, 1);

6927:     bp = bread(rootdev, 1);

6928:     cp = getblk(NODEV);

6929:     if(u.u_error)

6930:         panic("iinit");

6931:     bcopy(bp->b_addr, cp->b_addr, 256);

6932:     brelse(bp);

6933:     mount[0].m_bufp = cp;

6934:     mount[0].m_dev = rootdev;

6935:     cp = cp->b_addr;

6936:     cp->s_flock = 0;

6937:     cp->s_ilock = 0;

6938:     cp->s_ronly = 0;

6939:     time[0] = cp->s_time[0];

6940:     time[1] = cp->s_time[1];

6941: }

 

如果您对上一章的内容比较清楚的话，iinit()函数就显得很简单了：

（1）         利用块设备表调用rootdev（RK磁盘）的d_open函数，如果您还记得的话，

                   该函数是个空函数，也就是说对RK磁盘来说，无需进行open操作，就直接可用；

（2）         然后，调用bread()函数将rootdev的#1块（即超级块）读入缓存；

（3）         接着它又调用getblk(NODEV)申请了一个“空闲设备”缓存——该缓存没有与任何

                    实际设备相关连。接着将超级块的内容通过bcopy函数，拷贝到给缓存中。

（4）         调用brelse函数，将rootdev缓存送还AV队列；

（5）         将mount表的#0表项分配给rootdev，其m_dev设置为rootdev（0），而m_bufp指向装

                   有超级块内容的“空闲设备”缓存；

（6）         接下来的操作就跟超级块的内容有关了，我们接下来就看一下超级块。

 

超级块的内容如下所示：

5561: struct filsys

5562: {

5563:     int s_isize;      /* size in blocks of I list */

5564:     int s_fsize;      /* size in blocks of entire volume */

5565:     int s_nfree;      /* number of in core free blocks (0-100) */

5566:

5567:     int s_free[100];   /* in core free blocks */

5568:     int s_ninode;     /* number of in core I nodes (0-100) */

5569:     int s_inode[100];  /* in core free I nodes */

5570:     char s_flock;     /* lock during free list manipulation */

5571:     char s_ilock;     /* lock during I list manipulation */

5572:     char s_fmod;     /* super block modified flag */

5573:     char s_ronly;     /* mounted read-only flag */

5574:     int s_time[2];     /* current date of last update */

5575:     int pad[50];

5576: };

内容不少，我们先了解其中几项：

（1）         s_isize：即有多少个块是用来存放inde列表的；

（2）         s_fsize：整个文件系统共有多少个块；

（3）         s_ninode：读入内存的inode项数；

（4）         s_inode[100]：存放读入内存的indode项；

 

在上述操作中，并没有设置mount数组项中所谓的“mount on”inode指针——这时因为rootdev

的mount是很“自然”的事，它的文件系统根目录，直接变成了系统根目录，没有mount点之说。

 

下面我们来看smount ()函数——它用来处理mount sys call，即通过该函数可以将一个设备mount到系统中。

mount的过程和上述过程类似，莱昂解释的也比较清晰，我只简单说几点。

 

1. 参数传递

smount有三个参数，都通过.u_arg[]数组传递：

（1）         u_arg[0] (u.dirp) ——指向一个Path name字符串，该Path name的文件inode-i_dev为要mount的

                  设备的设备号；smount会调用getmdev()函数来得到设备id；

                 （该文件应该为一设备描述文件，也许就是“特殊块设备”（IFBLK）文件）；

（2）         u_arg[1] ——指向“要mount到的”目录的Path name；

（3）         u_arg[2] —— read only flag；

 

2.  mount点

被mount到的目录被称为mount点，该目录的inode会设置IMOUNT标志。

 

3.  IFBLK/ IFCHR分别为特殊块设备、特殊字符设备标志；

 

很自然的，我们接下来看一下sumount函数，即unmount sys call的处理函数。

我们基本上可以将其理解为smount的“反”函数，即：

（1）         将该设备从系统mount表中删除；

（2）         将mount点的IMOUNT标志清除；

（3）         释放该文件系统的超级块。

 

除此之外，还需要注意两点：

（1）         在unmount设备时，会Loop系统的inode数组，如果数组项中有该设备上的文件

                 （即该文件处理active状态），则禁止unmount设备；

（2）         在所有操作之前，调用update()进行了文件系统更新。

 

update（7201）执行三种更新：

（1）         Loop mount表，将每个文件系统的超级块（内存中的）的内容写回磁盘；

（2）         Loop inode数组，将inode写回磁盘；

（3）         调用bflush，将“延迟写”块写入磁盘。

 

 

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