Linux内核rootfs的初始化过程

由于在下水平相当有限，不当之处，还望大家批评指正^_^

在Linux  shell中执行mount命令，通常可以看到某个做了文件系统的磁盘分区或flash分区或内存文件系统做为所谓的根文件系统被mount到了挂载点/处。

实际上内核中最初始的根文件系统，并不是来自内核外部，他是由内核自己构建出来的。

为了说明这个过程，我们先说说mount的过程。

系统调用sys_mount是在fs/namespace.c中实现的，主要工作则由do_mount完成。

一个常规的mount操作大致包含两个动作：

（1）将一个文件系统加载到内核中

注意，这里仅仅是加载。

该动作是由vfs_kern_mount完成的。

每一个文件系统被加载到内核后，内核中都会产生如下几个结构：

一个struct mount结构

一个struct super_block结构

一个struct dentry结构，他是此文件系统的根目录的目录顶，名称为/。注意仅仅是此文件系统的根目录。

struct mount结构中有指针分别指向super_block结构和此文件系统的根目录顶结构。

super_block结构和此文件系统的根目录顶结构也有指针相互指向对方。

另外，struct mount结构中的mnt_devname记录了所mount的块设备文件。

（2）将上一步加载的文件系统，挂接到以/为起点的目录树中的某个位置处。

此工作由do_add_mount完成。

其实就是将此mount结构串接到某个已有的文件系统内的某个目录项上（类型需要为目录）。

实质性的操作函数如下：

void mnt_set_mountpoint(struct mount *mnt,
struct mountpoint *mp,
struct mount *child_mnt)
{
mp->m_count++;
mnt_add_count(mnt, 1); /* essentially, that's mntget */
child_mnt->mnt_mountpoint = dget(mp->m_dentry); 
child_mnt->mnt_parent = mnt;
child_mnt->mnt_mp = mp;
}

这里child_mnt为被挂载的文件系统的mount结构。

mp->m_dentry是挂载点路径中最后一个目录对应的目录项。

mnt为mp->m_dentry所在文件系统的mount结构。

另外，mp->m_dentry->d_flags还会被置上 DCACHE_MOUNTED标记，

这个动作完成后，外界就可以访问到这个文件系统了。

这个过程感觉挺复杂，在下对其代码实现理解得也很有限^_^

不过，可以通过open系统调用的实现，看到内核遍历路径的过程中，是如何转向被挂载的文件系统内部的。

下面列出了sys_open的函数调用链（从上到下），

其中最后的函数__lookup_mnt展示了由挂载点目录项查找被挂载的文件系统对应的struct mount结构的过程。

sys_open

do_sys_open