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  1. <fieldset id='sdc2l'></fieldset>
    <i id='sdc2l'></i>

    <code id='sdc2l'><strong id='sdc2l'></strong></code>

    1. <tr id='sdc2l'><strong id='sdc2l'></strong><small id='sdc2l'></small><button id='sdc2l'></button><li id='sdc2l'><noscript id='sdc2l'><big id='sdc2l'></big><dt id='sdc2l'></dt></noscript></li></tr><ol id='sdc2l'><table id='sdc2l'><blockquote id='sdc2l'><tbody id='sdc2l'></tbody></blockquote></table></ol><u id='sdc2l'></u><kbd id='sdc2l'><kbd id='sdc2l'></kbd></kbd>
    2. <span id='sdc2l'></span>
      <ins id='sdc2l'></ins>

        <dl id='sdc2l'></dl>
          <i id='sdc2l'><div id='sdc2l'><ins id='sdc2l'></ins></div></i>

          linux根文件系统的挂载过程详解

          • 时间:
          • 浏览:4
          • 来源:124软件资讯网

              st1\:*{behavior:url(#ieooui) }

              一:前言

              前段时间在编译kernel的时间发现rootfs挂载不上  。相同的root选项设置旧版的image却可以  。为了彻底解决这个问题  。研究了一下rootfs的挂载历程  。特总结如下,希望能给这部份知识点比力渺茫的朋侪一点资助  。

              二:rootfs的种类

              总的来说  ,rootfs分为两种:虚拟rootfs和真实rootfs.现在kernel的生长趋势是将更多的功效放到用户空间完成 。以保持内核的精简 。虚拟rootfs也是各linux刊行厂商普遍接纳的一种方式  。可以将一部份的初始化事情放在虚拟的rootfs里完成  。然后切换到真实的文件系统.

              在虚拟rootfs的生长历程中 。又有以下几个版本:

              initramfs:

              Initramfs是在 kernel 2.5中引入的手艺  ,现实上它的寄义就是:在内核镜像中附加一个cpio包  ,这个cpio包中包罗了一个小型的文件系统  ,当内核启动时  ,内核将这个cpio包解开  ,而且将其中包罗的文件系统释放到rootfs中 ,内核中的一部门初始化代码会放到这个文件系统中 ,作为用户层历程来执行 。这样带来的显着的利益是精简了内核的初始化代码  ,而且使得内核的初始化历程更容易定制 。这种这种方式的rootfs是包罗在kernel image之中的.

              cpio-initrd: cpio花样的rootfs

              image-initrd:传统花样的rootfs

              关于这两种虚拟文件系统的制作请自行参阅其它资料

              三:rootfs文件系统的挂载历程

              这里说的rootfs差别于上面剖析的rootfs 。这里指的是系统初始化时的根结点  。即/结点 。它是其于内存的rootfs文件系统  。这部份之前在>和文件系统中已经剖析过 。为了知识的连贯性这里再重复一次 。

              Start_kernel()àmnt_init():

              void __init mnt_init(void)

              {

              ……

              ……

              init_rootfs();

              init_mount_tree();

              }

              Init_rootfs的代码如下:

              int __init init_rootfs(void)

              {

              int err;

              err = bdi_init(&ramfs_backing_dev_info);

              if (err)

              return err;

              err = register_filesystem(&rootfs_fs_type);

              if (err)

              bdi_destroy(&ramfs_backing_dev_info);

              return err;

              }

              这个函数很简朴  。就是注册了rootfs的文件系统.

              init_mount_tree()代码如下:

              static void __init init_mount_tree(void)

              {

              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 = kmalloc(sizeof(*ns), GFP_KERNEL);

              if (!ns)

              panic("Can't allocate initial namespace");

              atomic_set(&ns->count, 1);

              INIT_LIST_HEAD(&ns->list);

              init_waitqueue_head(&ns->poll);

              ns->event = 0;

              list_add(&mnt->mnt_list, &ns->list);

              ns->root = mnt;

              mnt->mnt_ns = ns;

              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);

              }

              在这里  ,将rootfs文件系统挂载  。它的挂载点默以为”/”.最后切换历程的根目录和当前目录为”/”.这也就是根目录的由来  。不外这里只是初始化  。等挂载完详细的文件系统之后  ,一样平常都市将根目录切换到详细的文件系统 。以是在系统启动之后  ,用mount下令是看不到rootfs的挂载信息的.

              四:虚拟文件系统的挂载

              根目录已经挂上去了 ,可以挂载详细的文件系统了.

              在start_kernel()àrest_init()àkernel_init():

              static int __init kernel_init(void * unused)

              {

              ……

              ……

              do_basic_setup();

              if (!ramdisk_execute_command)

              ramdisk_execute_command = "/init";

              if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {

              ramdisk_execute_command = NULL;

              prepare_namespace();

              }

              

              init_post();

              return 0;

              }

              do_basic_setup()是一个很要害的函数  ,所有直接编译在kernel中的模块都是由它启动的  。代码片断如下:

              static void __init do_basic_setup(void)

              {

              

              init_workqueues();

              usermodehelper_init();

              driver_init();

              init_irq_proc();

              do_initcalls();

              }

              Do_initcalls()用来启动所有在__initcall_start和__initcall_end段的函数  ,而静态编译进内核的modules也会将其入口放置在这段区间里 。

              跟根文件系统相关的初始化函数都市由rootfs_initcall()所引用  。注重到有以下初始化函数:

              rootfs_initcall(populate_rootfs);

              也就是说会在系统初始化的时间会挪用populate_rootfs举行初始化 。代码如下:

              static int __init populate_rootfs(void)

              {

              char *err = unpack_to_rootfs(__initramfs_start,

              __initramfs_end - __initramfs_start, 0);

              if (err)

              panic(err);

              if (initrd_start) {

              #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM

              int fd;

              printk(KERN_INFO "checking if image is initramfs...");

              err = unpack_to_rootfs((char *)initrd_start,

              initrd_end - initrd_start, 1);

              if (!err) {

              printk(" it is\n");

              unpack_to_rootfs((char *)initrd_start,

              initrd_end - initrd_start, 0);

              free_initrd();

              return 0;

              }

              printk("it isn't (%s); looks like an initrd\n", err);

              fd = sys_open("/initrd.image", O_WRONLY|O_CREAT, 0700);

              if (fd >= 0) {

              sys_write(fd, (char *)initrd_start,

              initrd_end - initrd_start);

              sys_close(fd);

              free_initrd();

              }

              #else

              printk(KERN_INFO "Unpacking initramfs...");

              err = unpack_to_rootfs((char *)initrd_start,

              initrd_end - initrd_start, 0);

              if (err)

              panic(err);

              printk(" done\n");

              free_initrd();

              #endif

              }

              return 0;

              }

              unpack_to_rootfs:顾名思义就是解压包  ,并将其释放至rootfs  。它现实上有两个功效 ,一个是释放包  ,一个是检察包  ,看其是否属于cpio结构的包  。功效选择是凭据最后的一个参数来区分的.

              在这个函数里  ,对应我们之前剖析的三种虚拟根文件系统的情形  。一种是跟kernel融为一体的initramfs.在编译kernel的时间 ,通过链接剧本将其存放在__initramfs_start至__initramfs_end的区域  。这种情形下  ,直接挪用unpack_to_rootfs将其释放到根目录.若是不是属于这种形式的  。也就是__initramfs_start和__initramfs_end的值相等  ,长度为零  。不会做任那边理  。退出.

              对应后两种情形  。从代码中看到  ,必须要配制CONFIG_BLK_DEV_RAM才会支持image-initrd  。否则全当成cpio-initrd的形式处置惩罚  。

              对于是cpio-initrd的情形 。直接将其释放到根目录  。对于是image-initrd的情形 。将其释放到/initrd.image.最后将initrd内存区域归入同伴系统  。这段内存就可以由操作系统来做其它的用途了  。

              接下来  ,内核对这几种情形又是怎么处置惩罚的呢?不要着急  。往下看:

              回到kernel_init()这个函数:

              static int __init kernel_init(void * unused)

              {

              …….

              …….

              do_basic_setup();

              

              if (!ramdisk_execute_command)

              ramdisk_execute_command = "/init";

              if (sys_access((const char __user *) ramdisk_execute_command, 0) != 0) {

              ramdisk_execute_command = NULL;

              prepare_namespace();

              }

              

              init_post();

              return 0;

              }

              ramdisk_execute_command:在kernel剖析指导参数的时间使用  。若是用户指定了init文件路径  ,纵然用了“init=”  ,就会将这个参数值存放到这里  。

              若是没有指定init文件路径  。默以为/init

              对应于前面一段的剖析  ,我们知道  ,对于initramdisk和cpio-initrd的情形 ,都市将虚拟根文件系统释放到根目录  。若是这些虚拟文件系统里有/init这个文件  。就会转入到init_post() 。

              Init_post()代码如下:

              static int noinline init_post(void)

              {

              free_initmem();

              unlock_kernel();

              mark_rodata_ro();

              system_state = SYSTEM_RUNNING;

              numa_default_policy();

              if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0)

              (void) sys_dup(0);

              (void) sys_dup(0);

              if (ramdisk_execute_command) {

              run_init_process(ramdisk_execute_command);

              printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n",

              ramdisk_execute_command);

              }

              

              if (execute_command) {

              run_init_process(execute_command);

              printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s. Attempting "

              "defaults...\n", execute_command);

              }

              run_init_process("/sbin/init");

              run_init_process("/etc/init");

              run_init_process("/bin/init");

              run_init_process("/bin/sh");

              panic("No init found. Try passing init= option to kernel.");

              }

              从代码中可以看中 ,会依次执行指定的init文件  ,若是失败  ,就会执行/sbin/init, /etc/init,, /bin/init,/bin/sh

              注重的是  ,run_init_process在挪用响应法式运行的时间 ,用的是kernel_execve  。也就是说挪用历程会替换当前历程 。只要上述恣意一个文件挪用乐成  ,就不会返回到这个函数  。若是上面几个文件都无法执行  。打印出没有找到init文件的错误  。

              对于image-hdr或者是虚拟文件系统中没有包罗 /init的情形  ,会由prepare_namespace()处置惩罚 。代码如下:

              void __init prepare_namespace(void)

              {

              int is_floppy;

              if (root_delay) {

              printk(KERN_INFO "Waiting %dsec before mounting root device...\n",

              root_delay);

              ssleep(root_delay);

              }

              

              while (driver_probe_done() != 0)

              msleep(100);

              //mtd的处置惩罚

              md_run_setup();

              if (saved_root_name[0]) {

              root_device_name = saved_root_name;

              if (!strncmp(root_device_name, "mtd", 3)) {

              mount_block_root(root_device_name, root_mountflags);

              goto out;

              }

              ROOT_DEV = name_to_dev_t(root_device_name);

              if (strncmp(root_device_name, "/dev/", 5) == 0)

              root_device_name += 5;

              }

              if (initrd_load())

              goto out;

              

              if ((ROOT_DEV == 0) && root_wait) {

              printk(KERN_INFO "Waiting for root device %s...\n",

              saved_root_name);

              while (driver_probe_done() != 0 ||

              (ROOT_DEV = name_to_dev_t(saved_root_name)) == 0)

              msleep(100);

              }

              is_floppy = MAJOR(ROOT_DEV) == FLOPPY_MAJOR;

              if (is_floppy && rd_doload && rd_load_disk(0))

              ROOT_DEV = Root_RAM0;

              mount_root();

              out:

              sys_mount(".", "/", NULL, MS_MOVE, NULL);

              sys_chroot(".");

              }

              这里有几个比力有意思的处置惩罚  ,首先用户可以用root=来指定根文件系统  。它的值生存在saved_root_name中  。若是用户指定了以mtd最先的字串做为它的根文件系统 。就会直接去挂载 。这个文件是mtdblock的装备文件 。

              否则将装备结点文件转换为ROOT_DEV即装备节点号

              然后  ,转向initrd_load()执行initrd预处置惩罚后 ,再将详细的根文件系统挂载 。

              注重到  ,在这个函数末尾  。会挪用sys_mount()来移动当前文件系统挂载点到”/”目录下  。然后将根目录切换到当前目录  。这样  ,根文件系统的挂载点就成为了我们在用户空间所看到的”/”了.

              对于其它根文件系统的情形  ,会先经由initrd的处置惩罚 。即

              int __init initrd_load(void)

              {

              if (mount_initrd) {

              create_dev("/dev/ram", Root_RAM0);

              

              if (rd_load_image("/initrd.image") && ROOT_DEV != Root_RAM0) {

              sys_unlink("/initrd.image");

              handle_initrd();

              return 1;

              }

              }

              sys_unlink("/initrd.image");

              return 0;

              }

              建设一个ROOT_RAM)的装备节点  ,并将/initrd/.image释放到这个节点中  ,/initrd.image的内容  ,就是我们之前剖析的image-initrd  。

              若是根文件装备号不是ROOT_RAM0( 用户指定的根文件系统不是/dev/ram0就会转入到handle_initrd()

              若是当前根文件系统是/dev/ram0.将其直接挂载就好了  。

              handle_initrd()代码如下:

              static void __init handle_initrd(void)

              {

              int error;

              int pid;

              real_root_dev = new_encode_dev(ROOT_DEV);

              create_dev("/dev/root.old", Root_RAM0);

              

              mount_block_root("/dev/root.old", root_mountflags & ~MS_RDONLY);

              sys_mkdir("/old", 0700);

              root_fd = sys_open("/", 0, 0);

              old_fd = sys_open("/old", 0, 0);

              

              sys_chdir("/root");

              sys_mount(".", "/", NULL, MS_MOVE, NULL);

              sys_chroot(".");

              

              current->flags |= PF_FREEZER_SKIP;

              pid = kernel_thread(do_linuxrc, "/linuxrc", SIGCHLD);

              if (pid > 0)

              while (pid != sys_wait4(-1, NULL, 0, NULL))

              yield();

              current->flags &= ~PF_FREEZER_SKIP;

              

              sys_fchdir(old_fd);

              sys_mount("/", ".", NULL, MS_MOVE, NULL);

              

              sys_fchdir(root_fd);

              sys_chroot(".");

              sys_close(old_fd);

              sys_close(root_fd);

              if (new_decode_dev(real_root_dev) == Root_RAM0) {

              sys_chdir("/old");

              return;

              }

              ROOT_DEV = new_decode_dev(real_root_dev);

              mount_root();

              printk(KERN_NOTICE "Trying to move old root to /initrd ... ");

              error = sys_mount("/old", "/root/initrd", NULL, MS_MOVE, NULL);

              if (!error)

              printk("okay\n");

              else {

              int fd = sys_open("/dev/root.old", O_RDWR, 0);

              if (error == -ENOENT)

              printk("/initrd does not exist. Ignored.\n");

              else

              printk("failed\n");

              printk(KERN_NOTICE "Unmounting old root\n");

              sys_umount("/old", MNT_DETACH);

              printk(KERN_NOTICE "Trying to free ramdisk memory ... ");

              if (fd

              error = fd;

              } else {

              error = sys_ioctl(fd, BLKFLSBUF, 0);

              sys_close(fd);

              }

              printk(!error ? "okay\n" : "failed\n");

              }

              }

              先将/dev/ram0挂载  ,尔后执行/linuxrc.等其执行完后  。切换根目录  ,再挂载详细的根文件系统.

              到这里 。文件系统挂载的所有内容就剖析完了.

              五:小结

              在本小节里 。剖析了根文件系统的挂载流程 。并对几个虚拟根文件系统的情形做了详细的剖析  。明白这部份  ,对我们构建linux嵌入式开发系统是很有资助的.