文件系统--mknod系统调用

http://blog.csdn.net/new_abc/article/details/7694453

在前面 介绍android的init进程的时候，我们看到其中有如下代码

[cpp] view plaincopyprint?

mkdir("/dev", 0755);

mkdir("/proc", 0755);

mkdir("/sys", 0755);

mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", 0, "mode=0755");

mkdir("/dev/pts", 0755);

mkdir("/dev/socket", 0755);

mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);

mount("proc", "/proc", "proc", 0, NULL);

mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);

在挂载完根文件系统后/dev , /proc...一般都是有的，这里主要是进行了挂载，注意这里挂载了tmpfs到/dev目录下面

我们来看下mknod系统调用的实现

[cpp] view plaincopyprint?

SYSCALL_DEFINE3(mknod, const char __user *, filename, int, mode, unsigned, dev)

{

return sys_mknodat(AT_FDCWD, filename, mode, dev);

}

直接调用sys_mknodat函数实现

[cpp] view plaincopyprint?

SYSCALL_DEFINE4(mknodat, int, dfd, const char __user *, filename, int, mode,

unsigned, dev)

{

int error;

char *tmp;

struct dentry *dentry;

struct nameidata nd;

if (S_ISDIR(mode))

return -EPERM;

printk("filename = %s.\n", filename);

printk("mode = 0x%x.\n", mode);

error = user_path_parent(dfd, filename, &nd, &tmp);//查找路径中的最后一个项的父目录项

if (error)

return error;

printk("before lookup_create.\n");

dentry = lookup_create(&nd, 0);//创建需要创建的最后一项的目录项

printk("lijj after lookup_create.\n");

if (IS_ERR(dentry)) {

error = PTR_ERR(dentry);

goto out_unlock;

}

if (!IS_POSIXACL(nd.path.dentry->d_inode))

mode &= ~current_umask();

error = may_mknod(mode);//进行模式检查

if (error)

goto out_dput;

error = mnt_want_write(nd.path.mnt);

if (error)

goto out_dput;

error = security_path_mknod(&nd.path, dentry, mode, dev);

if (error)

goto out_drop_write;

switch (mode & S_IFMT) {

case 0: case S_IFREG:

printk("lijj S_IFREG .\n");

error = vfs_create(nd.path.dentry->d_inode,dentry,mode,&nd);

break;

case S_IFCHR: case S_IFBLK:

printk("S_IFCHR: case S_IFBLK.\n");

error = vfs_mknod(nd.path.dentry->d_inode,dentry,mode,

new_decode_dev(dev));

break;

case S_IFIFO: case S_IFSOCK:

printk("S_IFIFO: case S_IFSOCK.\n");

error = vfs_mknod(nd.path.dentry->d_inode,dentry,mode,0);

break;

}

out_drop_write:

mnt_drop_write(nd.path.mnt);

out_dput:

dput(dentry);

out_unlock:

mutex_unlock(&nd.path.dentry->d_inode->i_mutex);

path_put(&nd.path);

putname(tmp);

return error;

}

这里首先查找要创建文件路径的最后一项的父目录的目录项，然后建立要创建文件的目录项最后根据相应的类型调用相应的vfs函数，以字符设备为例，这里会调用

[cpp] view plaincopyprint?

case S_IFCHR: case S_IFBLK:

printk("S_IFCHR: case S_IFBLK.\n");

error = vfs_mknod(nd.path.dentry->d_inode,dentry,mode,

new_decode_dev(dev));

跟踪vfs_mknod

[cpp] view plaincopyprint?

int vfs_mknod(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode, dev_t dev)

{

int error = may_create(dir, dentry);

printk(" vfs_mknod.\n");

printk(" vfs_mknod.filesystem = %s.\n",dir->i_sb->s_type->name);

if (error)

return error;

if ((S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) && !capable(CAP_MKNOD))

return -EPERM;

if (!dir->i_op->mknod)

return -EPERM;

error = devcgroup_inode_mknod(mode, dev);

if (error)

return error;

error = security_inode_mknod(dir, dentry, mode, dev);

if (error)

return error;

printk(" before dir->i_op->mknod.\n");

error = dir->i_op->mknod(dir, dentry, mode, dev);//调用具体的mknod函数

if (!error)

fsnotify_create(dir, dentry);

return error;

}

在这里做一些检查之后，就调用相应文件系统的mknod函数了，前面我们知道/dev目录属于tmpfs文件系统，我们看在挂载tmpfs的时候，会调用它的get_sb函数

[cpp] view plaincopyprint?

static struct file_system_type tmpfs_fs_type = {

.owner      = THIS_MODULE,

.name       = "tmpfs",

.get_sb     = shmem_get_sb,

.kill_sb    = kill_litter_super,

};

这里对应shmem_get_sb

[cpp] view plaincopyprint?

static int shmem_get_sb(struct file_system_type *fs_type,

int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)

{

return get_sb_nodev(fs_type, flags, data, shmem_fill_super, mnt);

}

对应的填充超级块的函数是shmem_fill_super

[cpp] view plaincopyprint?

int shmem_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)

{

struct inode *inode;

struct dentry *root;

struct shmem_sb_info *sbinfo;

int err = -ENOMEM;

/* Round up to L1_CACHE_BYTES to resist false sharing */

sbinfo = kzalloc(max((int)sizeof(struct shmem_sb_info),

L1_CACHE_BYTES), GFP_KERNEL);

if (!sbinfo)

return -ENOMEM;

sbinfo->mode = S_IRWXUGO | S_ISVTX;

sbinfo->uid = current_fsuid();

sbinfo->gid = current_fsgid();

sb->s_fs_info = sbinfo;

#ifdef CONFIG_TMPFS

/*

* Per default we only allow half of the physical ram per

* tmpfs instance, limiting inodes to one per page of lowmem;

* but the internal instance is left unlimited.

*/

if (!(sb->s_flags & MS_NOUSER)) {

sbinfo->max_blocks = shmem_default_max_blocks();

sbinfo->max_inodes = shmem_default_max_inodes();

if (shmem_parse_options(data, sbinfo, false)) {

err = -EINVAL;

goto failed;

}

}

sb->s_export_op = &shmem_export_ops;

#else

sb->s_flags |= MS_NOUSER;

#endif

spin_lock_init(&sbinfo->stat_lock);

sbinfo->free_blocks = sbinfo->max_blocks;

sbinfo->free_inodes = sbinfo->max_inodes;

sb->s_maxbytes = SHMEM_MAX_BYTES;

sb->s_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;

sb->s_blocksize_bits = PAGE_CACHE_SHIFT;

sb->s_magic = TMPFS_MAGIC;

sb->s_op = &shmem_ops;

sb->s_time_gran = 1;

#ifdef CONFIG_TMPFS_POSIX_ACL

sb->s_xattr = shmem_xattr_handlers;

sb->s_flags |= MS_POSIXACL;

#endif

inode = shmem_get_inode(sb, NULL, S_IFDIR | sbinfo->mode, 0, VM_NORESERVE);

if (!inode)

goto failed;

inode->i_uid = sbinfo->uid;

inode->i_gid = sbinfo->gid;

root = d_alloc_root(inode);

if (!root)

goto failed_iput;

sb->s_root = root;

return 0;

failed_iput:

iput(inode);

failed:

shmem_put_super(sb);

return err;

}

再来看一下shmem_get_inode，对应填充它的inode节点

[cpp] view plaincopyprint?

static struct inode *shmem_get_inode(struct super_block *sb, const struct inode *dir,

int mode, dev_t dev, unsigned long flags)

{

struct inode *inode;

struct shmem_inode_info *info;

struct shmem_sb_info *sbinfo = SHMEM_SB(sb);

if (shmem_reserve_inode(sb))

return NULL;

inode = new_inode(sb);

if (inode) {

inode_init_owner(inode, dir, mode);

inode->i_blocks = 0;

inode->i_mapping->backing_dev_info = &shmem_backing_dev_info;

inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;

inode->i_generation = get_seconds();

info = SHMEM_I(inode);

memset(info, 0, (char *)inode - (char *)info);

spin_lock_init(&info->lock);

info->flags = flags & VM_NORESERVE;

INIT_LIST_HEAD(&info->swaplist);

cache_no_acl(inode);

switch (mode & S_IFMT) {

default:

inode->i_op = &shmem_special_inode_operations;

init_special_inode(inode, mode, dev);

break;

case S_IFREG:

inode->i_mapping->a_ops = &shmem_aops;

inode->i_op = &shmem_inode_operations;

inode->i_fop = &shmem_file_operations;

mpol_shared_policy_init(&info->policy,

shmem_get_sbmpol(sbinfo));

break;

case S_IFDIR:

inc_nlink(inode);

/* Some things misbehave if size == 0 on a directory */

inode->i_size = 2 * BOGO_DIRENT_SIZE;

inode->i_op = &shmem_dir_inode_operations;

inode->i_fop = &simple_dir_operations;

break;

case S_IFLNK:

/*

* Must not load anything in the rbtree,

* mpol_free_shared_policy will not be called.

*/

mpol_shared_policy_init(&info->policy, NULL);

break;

}

} else

shmem_free_inode(sb);

return inode;

}

当我们创建/dev目录时，这里对应

[cpp] view plaincopyprint?

case S_IFDIR:

inc_nlink(inode);

/* Some things misbehave if size == 0 on a directory */

inode->i_size = 2 * BOGO_DIRENT_SIZE;

inode->i_op = &shmem_dir_inode_operations;

inode->i_fop = &simple_dir_operations;

break;

对应的i_op就是shmem_dir_inode_operations