2019-06-05结合《Linux内核设计与实现》这本书 进入状态更快作者回复: 赞
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2019-06-05- 多层组件统一完成进行读写文件的任务
- 系统调用 sys_open, sys_read 等
- 进程维护打开的文件数据结构, 系统维护所有打开的文件数据结构
- Linux 提供统一的虚拟文件系统接口; 例如 inode, directory entry, mount, 以及对应操作 inode operations等, 因此可以同时支持数十种不同的文件系统
- vfs 通过设备 I/O 层在通过块设备驱动程序访问硬盘文件系统
- 通过缓存层加快块设备读写
- 通过解析系统调用了解内核架构
- 挂载文件系统 mount
- 注册文件系统 register_filesystem 后才能挂载
- 调用链 mount->do_mount->do_new_mount→vfs_kern_mount
- 首先创建 struct mount
- 其中 mnt_parent 指向父 fs 的 mount; mnt_parentpoint 指向父 fs 的 dentry
- 用 dentry 表示目录, 并和目录的 inode 关联
- mnt_root 指向当前 fs 根目录的 dentry; 还有 vfsmount 指向挂载树 root 和超级块
- 调用 mount_fs 进行挂载
- 调用 ext4_fs_type→mount(ext4_mount), 读取超级块到内存
- 文件和文件夹都有一个 dentry, 用于与 inode 关联, 每个挂载的文件系统都由一个 mount 描述; 每个打开的文件都由 file 结构描述, 其指向 dentry 和 mount.
- 二层文件系统根目录有两个 dentry, 一个表示挂载点, 另一个是上层 fs 的目录.
- 打开文件 sys_open
- 先获取一个未使用的 fd, 其中 task_struct.files.fd_array[] 中每一项指向打开文件的 struct file, 其中 fd 作为下标. 默认 0→stdin, 1→stdout, 2→stderr
- 调用 do_sys_open->do_flip_open
- 先初始化 nameidata, 解析文件路径名; 接着调用 path_openat
- 生成 struct file 结构; 初始化 nameidata, 准备查找
- link_path_walk 根据路径名逐层查找
- do_last 获取文件 inode, 初始化 file
- 查找路径最后一部分对应的 dentry
- Linux 通过目录项高速缓存 dentry cache(dentry) 提高效率. 由两个数据结构组成
- 哈希表: dentry_hashtable; 引用变为 0 后加入 lru 链表; dentry 没找到则从 slub 分配; 无法分配则从 lru 中获取; 文件删除释放 dentry;
- 未使用的 dentry lru 链表; 再次被引用返回哈希表; dentry 过期返回给 slub 分配器
- do_last 先从缓存查找 dentry, 若没找到在从文件系统中找并创建 dentry, 再赋给 nameidata 的 path.dentry; 最后调用 vfs_open 真正打开文件
- vfs_open 会调用 f_op->open 即 ext4_file_open, 还将文件信息存入 struct file 中.
- 许多结构体中都有自己对应的 operation 结构, 方便调用对应的函数进行处理展开 4
2019-06-04文章的核心就是把磁盘文件数据映射到进程中，可以把在磁盘的文件组织看成一种协议，内存中进程中的文件组织形式看成另外一种协议，内核就是这两个协议的中转proxy,带着这个主线看文章思路要明朗一些
inode和dentry在一个文件系统挂载的时候怎么初始化和做好映射关系，这个是难点，我一开始也看懵逼了，后来一想，根文件系统不是挂载了各种磁盘分区的文件系统么，这个老师如果结合centos的xfs根文件系统下，可以挂载ext4的文件系统，并且用一个磁盘分区演示挂载，然后分析，可能大家更好理解，毕竟平时大家都是一个文件系统格式走到黑，个人建议这种复杂逻辑关系比如那个挂载图可以拍个动态图和视频，发个链接让大家去看看，
作者回复: 赞，这个思路好啊
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2019-06-16老师，您专栏中的图，用的是什么软件，还是就是PS做的图吗？作者回复: draw.io
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2019-11-25虚拟文件系统其实就是文件系统的数据结构，所以各个数据结构之间的关系要明白，作者在最后已经画出来了！背了它！ 1
2019-09-23老师，我的理解第一张图中的page cache，应该是buffer吧，而page cache是在VFS这一层 1
2019-07-20想问问老师，怎么才能学好C语言作者回复: 看书，写代码
1- 2019-06-04我再补充总结一下
第一 文章讲的是格式化一个磁盘并且mount到系统根目录
第二 进程创建过程中跟文件的交互过程，包括打开，创建，当然修改删除老师没讲
进城文件系统这个我有点疑惑之前老师讲进程task struct有提过，希望老师指点指点
大家可以自己格式化一个盘ext4，然后strace mount /dev/sdc /test_flash > mntout 2>&1
我追踪的关于mount的如下
execve("/bin/mount", ["mount", "/dev/sdc", "/test_flash"], [/* 26 vars */]) = 0
open("/lib64/libmount.so.1", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
lstat("/run/mount/utab", 0x7ffebb0a8130) = -1 ENOENT (No such file or directory)
mkdir("/run/mount", 0755) = -1 EEXIST (File exists)
stat("/run/mount/utab", 0x7ffebb0a8020) = -1 ENOENT (No such file or directory)
stat("/run/mount", {st_mode=S_IFDIR|0755, st_size=40, ...}) = 0
access("/run/mount", R_OK|W_OK) = 0
stat("/sbin/mount.ext4", 0x7ffebb0a6fc0) = -1 ENOENT (No such file or directory)
stat("/sbin/fs.d/mount.ext4", 0x7ffebb0a6fc0) = -1 ENOENT (No such file or directory)
stat("/sbin/fs/mount.ext4", 0x7ffebb0a6fc0) = -1 ENOENT (No such file or directory)
mount("/dev/sdc", "/test_flash", "ext4", MS_MGC_VAL, NULL) = 0展开 1 
2020-01-20我理解page cache那一层应该是缓冲区，而page cache应该在文件系统上面
2019-12-19对于总结中的那副图，进程A和进程B都打开了stderr文件，但是，图中表示的是两个stderr文件描述符指向了同一个struct file结构。理论上，这个进程的stderr应该对应不同的struct file才对，应为struct file依附于进程的，进程每打开文件，内核就会相应的创建一个struct file与之对应。
2019-11-13老师，你说dentry最重要的作用是指向inode，但是 struct file不是已经指向inode了么
2019-10-11在vfs_kern_mount函数中
mnt->mnt.mnt_root = root;
mnt->mnt.mnt_sb = root->d_sb;
mnt->mnt_mountpoint = mnt->mnt.mnt_root;
mnt->mnt_parent = mnt;
这不是说明新分配的mount的挂载点就是vfsmount中的mnt_root
mnt_parent 就是新分配的mount
和上文讲到的二者dentry不一致 且 mount的父mount说的不一致展开
2019-10-08老师，你好，在dcache中没有找到文件，就会创建一个，这个新创建的文件要不要放入dcache中？
2019-09-13有一点疑惑的就是，是不是一个进程打开一个文件会新建两个struct，一个是file struct他会放进files_struct数组里面，这个file stuct里面拥有inode信息。然后还会新建一个dentry struct，里面也有inode的信息？我看专栏中说这两个struct都是在文件打开后新建的，那这两个作用是否重复？还是说因为dentry还保留了mount的信息？
2019-08-22`inode 结构就表示硬盘上的 inode，包括块设备号等。` 这个说法不太准确。inode结构体是磁盘文件inode的内存表示，磁盘文件的inode不包含引用计数之类的东西，被读取至内存，使用inode结构体表示。作者回复: inode结构就是用来“表示”硬盘上的inode。inode结构体是磁盘文件inode的内存表示，我也是这个意思的
- 2019-06-20如何维护跨文件系统的文件夹和文件的关系：通过dentry在操作系统层面来维护，dentry和inode关联，而且dentry里有parent、child、subdirs这些成员，正好对应文件夹和文件之间的关系
作者回复: 在内存里面，也有superblock的，会关联dentry
- 2019-06-20老师您好，请教一个问题：lookup_open创建新的dentry后，会把新的dentry加到dentry cache里吗？
作者回复: 会的
2019-06-11从文章可以看出，父文件系统的挂载点其实就是子文件系统挂载的地方，比如文章中的A文件系统挂载在根文件系统的home目录下，那home是根文件系统的一个挂载点。
另外，我有一个疑问：data是一个文件，而dentry是一个目录，为什么data文件struct file的dentry指向一个叫data的dentry呢？明明没有data目录呀？作者回复: dentry不仅仅表示目录，也可以表示文件
2019-06-03老师，实在是不理解home目录为什么是根文件系统的挂载点，难道不是那个“/”吗？我一直理解的挂载点就是挂载文件系统的那个目录，希望老师抽个时间，指点一下挂载目录和挂载点的区别，看了一天了，谢谢。作者回复: home是在根文件系统上的一个挂载点
2019-06-03老师的挂载文件系统个人感觉没有错, 我的理解如下
- 第一层
- mount: 根文件系统描述
- dentry: 根文件系统路径
- file: 根文件系统对应的文件
- vfsmount: 指向该文件的文件系统
- dentry: 指向该文件的路径
- 第二层
- mount: 文件系统 A 的描述
- dentry: 文件系统 A 的根路径
- file: 文件系统 A 的目录文件
- 第三层
- mount: 文件系统 B 的描述
- dentry: 文件系统 B 的根路径
- file: 文件系统 B 的目录文件
- 第四层
- dentry: 文件系统 B 中 world 文件夹路径
- file: 文件系统 B 中的文件
- 第五层
- dentry: 文件系统 B 中 world 文件夹下的文件路径
- file: 文件系统 B 中 world 文件夹下的文件展开