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【linux kernel】挂载根文件系统之rootfs
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挂载根文件系统之rootfs
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挂载根文件系统之rootfs一、开篇二、rootfs根文件系统（2-1）初始化rootfs（2-2）挂载rootfs文件系统（2-3）创建简单的rootfs根文件系统目录和文件（2-4）打开0、1、2文件描述符
三、挂载用户指定的根文件系统四、结尾
一、开篇
对于linux内核，文件系统可以说是给内核增添了无尽的“乐趣”。在linux运行情况下，对于一个文件系统来说，只有挂载到内存中目录树的一个目录下，文件系统才会被linux所访问。linux内核中很多地方都运用“父—子”概念。在文件系统部分，也同样使用了该概念。对于linux内核中第一个文件系统，不能通过mount命令或者系统调用来挂载。这时候内核是通过以下两种机制来挂载根文件系统。 根文件系统的概念这里从内核的角度和用户的角度来看，先从linux内核角度来看，根文件系统是rootfs；从用户的角度来看，根文件系统是用户指定的根文件系统，在linux引导时通过内核参数root=指定。二者的关系是：在linux内核启动流程的后续会把用户指定的根文件系统挂载到rootfs文件系统的根目录下。 二、rootfs根文件系统 在linux内核启动过程中，最先挂载的根文件系统是rootfs文件系统，该文件系统是一个内存文件系统，即是基于内存的，而且对用户隐藏。该文件系统非常重要，每个进程所使用的标准输入、标准输出和标准错误，对应文件描述符0、1和2，这3个文件描述符都对应rootfs文件系统中的字符设备文件"/dev/console"。下面将从源码的角度来看看rootfs。 （2-1）初始化rootfs初始化rootfs文件系统由init_rootfs()函数完成，定义如下： int __init init_rootfs(void) { int err = register_filesystem(&rootfs_fs_type); if (err) return err; if (IS_ENABLED(CONFIG_TMPFS) && !saved_root_name[0] && (!root_fs_names || strstr(root_fs_names, "tmpfs"))) { err = shmem_init(); is_tmpfs = true; } else { err = init_ramfs_fs(); } if (err) unregister_filesystem(&rootfs_fs_type); return err; }在以上代码中，会调用register_filesystem()向linux内核注册rootfs文件系统类型rootfs_fs_type。定义如下： static struct dentry *rootfs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data) { static unsigned long once; void *fill = ramfs_fill_super; if (test_and_set_bit(0, &once)) return ERR_PTR(-ENODEV); if (IS_ENABLED(CONFIG_TMPFS) && is_tmpfs) fill = shmem_fill_super; return mount_nodev(fs_type, flags, data, fill); } static struct file_system_type rootfs_fs_type = { .name = "rootfs", .mount = rootfs_mount, .kill_sb = kill_litter_super, }; （2-2）挂载rootfs文件系统挂载rootfs文件系统由init_mount_tree()函数完成，从该函数名可形象的知道该函数的功能是：初始化挂载树。函数定义如下： static void __init init_mount_tree(void) { struct vfsmount *mnt; struct mnt_namespace *ns; struct path root; struct file_system_type *type; type = get_fs_type("rootfs"); if (!type) panic("Can't find rootfs type"); mnt = vfs_kern_mount(type, 0, "rootfs", NULL); put_filesystem(type); if (IS_ERR(mnt)) panic("Can't create rootfs"); ns = create_mnt_ns(mnt); if (IS_ERR(ns)) panic("Can't allocate initial namespace"); init_task.nsproxy->mnt_ns = ns; get_mnt_ns(ns); root.mnt = mnt; root.dentry = mnt->mnt_root; mnt->mnt_flags |= MNT_LOCKED; set_fs_pwd(current->fs, &root); set_fs_root(current->fs, &root); }上述第11行代码，使用vfs_kern_mount()挂载rootfs文件系统。 第16行代码，使用create_mnt_ns(mnt)函数创建第一个挂载命令空间。 上述第20行代码，将设置0号线程的挂载命名空间。 第27和28行代码，将0号线程的当前工作目录和根目录设置为rootfs文件系统的根目录。 （2-3）创建简单的rootfs根文件系统目录和文件在内核后续的启动过程中，default_rootfs()函数会在rootfs文件系统中创建必须的目录和文件节点。如下代码所示（/init/noinitramfs.c）： static int __init default_rootfs(void) { int err; err = ksys_mkdir((const char __user __force *) "/dev", 0755); if (err struct vfsmount *mnt; struct mnt_namespace *ns; struct path root; mnt = do_kern_mount("rootfs", 0, "rootfs", NULL); if (IS_ERR(mnt)) panic("Can't create rootfs"); ns = create_mnt_ns(mnt); if (IS_ERR(ns)) panic("Can't allocate initial namespace"); init_task.nsproxy->mnt_ns = ns; get_mnt_ns(ns); root.mnt = ns->root; root.dentry = ns->root->mnt_root; set_fs_pwd(current->fs, &root); set_fs_root(current->fs, &root); }小生由于知识和精力有限，如若文章存在有不妥的地方，欢迎批评指正或与我讨论，哈哈！！ 搜索关注【嵌入式小生】wx公众号获取更多精彩内容>>>> |
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