• linux文件系统实现原理简述【转】

    本文转载自：https://blog.csdn.net/eleven_xiy/article/details/71249365

    [摘要]
    [背景]
    [正文]
    [总结]
     
    注意：请使用谷歌浏览器阅读（IE浏览器排版混乱）
     
    【摘要】

    本文将以jffs2文件系统的访问过程为例，从全局视角，介绍一下linux文件系统的实现机理。本文不追求细节实现，旨在通过访问过程，把文件系统的基本原理尽量全面地展现在大家面前。

    【背景】

    1 为日后回顾方便。

    2 很多朋友想了解文件系统的实现原理，但不知道如何入门，希望本文能有一点帮助。

    【正文】

    用户要访问一个文件系统，通俗说即是读写一个文件。最先要做的是挂载相应的文件系统，无论是根文件系统还是普通文件系统都需要挂载。所以如果从应用角度出发，应该从mount开始介绍。不过，文件系统的一些基本信息是在内核启动过程就初始完成的，所以首先简单介绍一下文件系统的初始化过程。

    本文虽然已jffs2文件系统为例进行介绍，但是很多内容在其他类型文件系统中也是大同小异，很多原理可以类推过去。

    文件系统的初始化过程。

    以jffs2为例介绍：

    关键函数：init_jffs2_fs->register_filesystem(&jffs2_fs_type);  

    ps:如果是其他文件系统：register_filesystem(&ubifs_fs_type);  

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    1. static struct file_system_type jffs2_fs_type = {  
    2.                              .owner=       THIS_MODULE,  
    3.                              .name=                  "jffs2",  
    4.                              .mount=      jffs2_mount,  
    5.                              .kill_sb=       jffs2_kill_sb,  
    6. };  

    linux系统中mount的实现过程:

    通过kernel源码的分析，可以知道mount过程中初始了哪些日后访问文件系统所必须的信息，如文件结点inode，超级块super block等。学习文件系统的实现原理，也可以从mount的实现作为切入点。

    1 VFS中mount的实现。

    我们知道访问一个真实的文件系统必须经过VFS,所以在此简单介绍下。

    VFS中mount过程:namespace.c

    1.1 关键函数：sys_mount->do_mount->do_new_mount->vfs_kern_mount->mount_fs

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    1. long do_mount(const char *dev_name, const char __user *dir_name,  
    2.   const char *type_page, unsigned long flags, void *data_page)  
    3. {  
    4. /*此处可以参考文章: linux内核文件权限管理 中对path_openat的介绍->path_init/link_path_walk； 
    5. ubifs中使用的user_path接口，和kern_path具有相同功能； 
    6. dirname是挂载目录，比如挂载到/mnt/test目录，则此处dirname="/mnt/test"; 
    7. 通过如下调用kern_path->filename_loopup->path_loopupat找到struct path， 
    8. kern_path()找到挂载点的目录项,即此时path.dentry->d_iname=test;  
    9. 此时path_init():nd->path.mnt->mnt_root->d_iname="/",根目录超级块是SQUASHFS_MAGIC类型,nd->path.mnt->mnt_sb->s_magic是根目录对应的超级块; 
    10. ps:current->fs->root.dentry->d_iname='/';  user_path->path_lookupat->path_init/link_path_walk; 
    11. */  
    12.   retval=user_path(dir_name, &path);  
    13. /* 
    14. 根据不同文件系统实现挂载，如：jffs2_mount,ubifs_mount等 
    15. 主要功能是实现super_block申请及初始化。 
    16. 注意此时path.dentry是要挂载到目录 的目录项 
    17. */  
    18.   retval = do_new_mount(&path, type_page, flags, mnt_flags,  
    19.           dev_name, data_page);  
    20. }  

    1.2 sys_mount->do_mount->do_new_mount->vfs_kern_mount->mount_fs

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    1. static int do_new_mount(struct path *path, const char *fstype, int flags,  
    2.    int mnt_flags, const char *name, void *data)  
    3. {  
    4.  struct file_system_type *type;  
    5.  struct user_namespace *user_ns = current->nsproxy->mnt_ns->user_ns;  
    6.  struct vfsmount *mnt;  
    7.  int err;  
    8.  if (!fstype)  
    9.   return -EINVAL;  
    10.  /*根据"mount -t jffs2 "指定的文件系统类型jffs2找到jffs2_fs_type */  
    11.  type = get_fs_type(fstype);  
    12.  if (!type)  
    13.   return -ENODEV;  
    14.  if (user_ns != &init_user_ns) {  
    15.   if (!(type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT)) {  
    16.    put_filesystem(type);  
    17.    return -EPERM;  
    18.   }  
    19.   
    20.   if (!(type->fs_flags & FS_USERNS_DEV_MOUNT)) {  
    21.    flags |= MS_NODEV;  
    22.    mnt_flags |= MNT_NODEV | MNT_LOCK_NODEV;  
    23.   }  
    24.   if (type->fs_flags & FS_USERNS_VISIBLE) {  
    25.    if (!fs_fully_visible(type, &mnt_flags))  
    26.     return -EPERM;  
    27.   }  
    28.  }  
    29.  /*  
    30. 由此调用下去，会调用到真正的文件系统mount函数,如：jffs2_mount()/ubifs_mount()等  
    31. jffs2_mount/ubifs_mount中申请到的超级块，该超级块对应的根目录项、根inode都赋值给了mnt，详见vfs_kern_mount中实现。 
    32. 此时：mnt->mnt_root->d_iname="/",这个目录项是此次mount过程创建的超级块对应的根目录项，和根文件系统的"/"对应根目录项不是同一个，只是名字相同。 
    33. 即：此处的mnt->mnt_root与do_mount->user_path()中的path.mnt->mnt_root，不是同一个根目录项(user_path得到的是要挂载的目录所在超级块的根目录，如挂载到/mnt/test, 
    34. 则超级块对应根文件系统，是squashfs类型的.而此处是挂载时创建的超级块的根目录项，文件系统类型是挂载时mount -t 参数指定的).但根目录项的名字相同（都是‘/’）. 
    35. */  
    36.  mnt = vfs_kern_mount(type, flags, name, data);  
    37.  if (!IS_ERR(mnt) && (type->fs_flags & FS_HAS_SUBTYPE) &&  
    38.      !mnt->mnt_sb->s_subtype)  
    39.   mnt = fs_set_subtype(mnt, fstype);  
    40.  put_filesystem(type);  
    41.  if (IS_ERR(mnt))  
    42.   return PTR_ERR(mnt);  
    43.  err = do_add_mount(real_mount(mnt), path, mnt_flags);  
    44.  if (err)  
    45.   mntput(mnt);  
    46.  return err;  
    47. }  

    1.3 sys_mount->do_mount->do_new_mount->vfs_kern_mount->mount_fs

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    1. struct vfsmount *vfs_kern_mount(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)  
    2. {  
    3.  struct mount *mnt;  
    4.  struct dentry *root;  
    5.  if (!type)  
    6.   return ERR_PTR(-ENODEV);  
    7.  mnt = alloc_vfsmnt(name);  
    8.  if (!mnt)  
    9.   return ERR_PTR(-ENOMEM);  
    10.  if (flags & MS_KERNMOUNT)  
    11.   mnt->mnt.mnt_flags = MNT_INTERNAL;  
    12.  /*  
    13.   该函数创建超级块及该超级块的根目录项和根inode. 
    14.   注意此处mount_fs中返回的是目录项sb->s_root,可以在后文看到sb->s_root目录项是指向 '/' 
    15.  */  
    16.  root = mount_fs(type, flags, name, data);  
    17.  if (IS_ERR(root)) {  
    18.   mnt_free_id(mnt);  
    19.   free_vfsmnt(mnt);  
    20.   return ERR_CAST(root);  
    21.  }  
    22.  /* 
    23. 把此次mount->squashfs_fill_super过程创建的超级块对应的根目录项dentry，根inode和超级块，都赋值给vfsmount ，vfsmount返回到上级调用函数do_new_mount 
    24. 此时：mnt->mnt_root->d_iname="/",这个目录项是此次mount过程创建的超级块对应的根目录项，和根文件系统的"/"对应根目录项不是同一个，只是名字相同。 
    25. 即：此处的mnt->mnt_root与do_mount->user_path()中的path.mnt->mnt_root，不是同一个根目录项(user_path是要挂载的目录所在超级块的根目录，如挂载到/mnt/test, 
    26. 则超级块对应根文件系统，是squashfs类型的，而此处是挂载时创建的超级块的根目录项，文件系统类型是挂载时mount -t 参数指定的).但根目录项的名字相同（都是‘/’） 
    27. */  
    28.  mnt->mnt.mnt_root = root;  
    29.  mnt->mnt.mnt_sb = root->d_sb;  
    30.  mnt->mnt_mountpoint = mnt->mnt.mnt_root;  
    31.  mnt->mnt_parent = mnt;  
    32.  lock_mount_hash();  
    33.  list_add_tail(&mnt->mnt_instance, &root->d_sb->s_mounts);  
    34.  unlock_mount_hash();  
    35.  return &mnt->mnt;  
    36. }  

    1.4 sys_mount->do_mount->do_new_mount->vfs_kern_mount->mount_fs  ：

    创建超级块及超级块对应的根目录项. 每个超级块都对应根目录项（目录项名即dentry->d_iname="/"）和根节点(inode->i_ino=1);

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    1. struct dentry *mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)  
    2. {  
    3.  struct dentry *root;  
    4.  struct super_block *sb;  
    5. /* 
    6. 从VFS中的mount调用真实文件系统的jffs2_fs_type->mount=jffs2_mount  
    7. 创建super_block: sget(fs_type, get_sb_mtd_compare,get_sb_mtd_set, flags, mtd); 
    8. 此时name为mount命令中诸如/dev/mtdblock7的设备名; 
    9. 注意： 
    10. 1）此时type->mount的返回值root是目录项dentry：sb->s_root,而超级块sb是在jffs2_mount->mount_mtd_aux->sget中创建的，sb->s_root目录项在 
    11. jffs2_mount->jffs2_fill_super中初始化 
    12. 2）而对于ubifs文件系统：sb是在ubifs_mount->sget中创建，sb->s_root是在ubifs_mount->ubifs_fill_super中初始化。 
    13. */  
    14.   root= type->mount(type, flags, name, data);  
    15.   return root;  
    16. }   

    2 文件系统中的mount

    关键函数：mount_fs->jffs2_mount –>mount_mtd_aux

    mount_mtd_aux函数主要完成超级块的申请及初始化

    ps: ubifs文件系统中直接在ubifs_mount中完成mount_mtd_aux的功能

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    1. static dentry *mount_mtd_aux()  
    2. {  
    3. /* 申请super_block */  
    4. sb=sget();  
    5. /*jffs2_fill_super中初始化super_block;同理：ubifs_fill_super中初始化super_block;*/  
    6. fii_super();  
    7. /* 
    8. 返回值root是目录项dentry：sb->s_root,而超级块sb是在jffs2_mount->mount_mtd_aux->sget中创建的， 
    9. sb->s_root目录项在jffs2_mount->jffs2_fill_super中初始化 
    10. */  
    11. return dget(sb->s_root);  
    12. }  

    关键函数：jffs2_mount –>mount_mtd_aux–>jffs2_fill_super

    ffs2_fill_super系列调用中初始化超级块的基本信息，如：mtd_info（与flash驱动建立关系）, s_magic（区分不同文件系统）、struct jffs2_sb_info s_fs_info（该成员记录文件系统超级快的基本信息，文件系统操作过程会经常用到struct super_block->s_fs_info）等。下面开始介绍。

    s_magic举例：UBIFS_NODE_MAGIC<0X06101831>/SQUASHFS_MAGIC/JFFS2_SUPER_MAGIC等

    2.1 jffs2_fill_super中初始化struct super_block超级块的基本信息

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    1. static int jffs2_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)  
    2. {  
    3.  struct jffs2_sb_info *c;  
    4.  int ret;  
    5.  c = kzalloc(sizeof(*c), GFP_KERNEL);  
    6.  if (!c)  
    7.   return -ENOMEM;  
    8.  c->mtd = sb->s_mtd;  
    9.  c->os_priv = sb;  
    10.  /* 
    11.  s_fs_info与文件系统类型相关，不同文件系统该信息不同，但都保存到超级块的sb->s_fs_info中. 
    12.  这部分信息很重要，文件系统中经常用到。 
    13.  */  
    14.  sb->s_fs_info = c;  
    15.  ret = jffs2_parse_options(c, data);  
    16.  if (ret) {  
    17.   kfree(c);  
    18.   return -EINVAL;  
    19.  }  
    20.  /* Initialize JFFS2 superblock locks, the further initialization will 
    21.   * be done later */  
    22.  mutex_init(&c->alloc_sem);  
    23.  mutex_init(&c->erase_free_sem);  
    24.  init_waitqueue_head(&c->erase_wait);  
    25.  init_waitqueue_head(&c->inocache_wq);  
    26.  spin_lock_init(&c->erase_completion_lock);  
    27.  spin_lock_init(&c->inocache_lock);  
    28.  /*初始化super_block的s_op项,sb->s_op= &jffs2_super_operations;*/  
    29.  sb->s_op = &jffs2_super_operations;  
    30.  sb->s_export_op = &jffs2_export_ops;  
    31.  sb->s_flags = sb->s_flags | MS_NOATIME;  
    32.  sb->s_xattr = jffs2_xattr_handlers;  
    33.  /* 
    34.  关键函数：jffs2_mount–>jffs2_fill_super->jffs2_do_fill_super(); 
    35.  初始化struct jffs2_sb_info s_fs_info（该成员记录文件系统超级快的基本信息， 
    36.  文件系统操作过程会经常用到struct super_block->s_fs_info）等 
    37.  */  
    38.  ret = jffs2_do_fill_super(sb, data, silent);  
    39.  return ret;  
    40. }  

    初始化super_block的s_op项,sb->s_op= &jffs2_super_operations:

    [cpp] view plain copy
     
    1. static const struct super_operationsjffs2_super_operations =  
    2. {  
    3.         ……  
    4.         .alloc_inode= jffs2_alloc_inode,  
    5. ）  

    2.2 初始化挂载的超级块的根inode及目录项。

    jffs2_mount –>jffs2_fill_super->jffs2_do_fill_super

    初始化 sb->s_root目录项和对应的inode,ubifs中在ubifs_fill_super函数中完成该功能。

    [cpp] view plain copy
     
    1. int jffs2_do_fill_super(struct super_block*sb, void *data, int silent)  
    2. {  
    3. /* 
    4. 该函数能够查询特定超级块下指定inode number的inode。如果inode number不存在，则创建新的inode，并将inode number赋值给新的inode. 
    5. 一般来说系统都用类似的jffs2_iget->iget_locked/ubifs_iget->iget_locked来创建新inode，或查询已存在的inode。 
    6. 每个超级块都存在一个root inode,其中结点号是inode->i_ino=1，返回值是超级块的根节点inode。 
    7. */  
    8. root_i= jffs2_iget(sb, 1);  
    9. /*每个超级块都存在一个root inode对应的目录项dentry,其中结点号是dentry->d_iname="/" */  
    10. sb->s_root= d_make_root(root_i);  
    11. /*超级块的魔数等信息*/  
    12. sb->s_magic=JFFS2_SUPER_MAGIC;  
    13. /*此过程开启了关键线程如下，完成真实的写flash操作*/  
    14. if (!(sb->s_flags & MS_RDONLY))  
    15.                   jffs2_start_garbage_collect_thread(c);  
    16.   
    17. return0;  
    18. }  

    文件系统创建inode

    jffs2_mount –>jffs2_fill_super->jffs2_do_fill_super->jffs2_iget()

    [cpp] view plain copy
     
    1. struct inode *jffs2_iget(struct super_block *sb, unsigned long ino)  
    2. {  
    3. inode->i_fop = jffs2_file_operations;  
    4. }  

    ps：系统中jffs2_file_operations的定义如下：

    [html] view plain copy
     
    1. const struct file_operations jffs2_file_operations=  
    2. {  
    3.         .llseek=  generic_file_llseek,  
    4.         .open=             generic_file_open,  
    5.        .read =              do_sync_read,  
    6.        .aio_read =      generic_file_aio_read,  
    7.        .write =   do_sync_write,  
    8.        .aio_write =    generic_file_aio_write,  
    9.         .unlocked_ioctl=jffs2_ioctl,  
    10.         .mmap=          generic_file_readonly_mmap,  
    11.         .fsync=   jffs2_fsync,  
    12.         .splice_read= generic_file_splice_read,  
    13. };  

    至此，完成了mount过程的介绍，简要回顾一下，mount过程系统都做了什么？

    1> 创建了超级块super_bock，这个超级块类型为mount -t指定的类型。在诸如：jffs2_fill_super->jffs2_do_fill_super中完成.

    2> 为新创建的超级块创建根目录项(dentry->d_iname=“/”)和相应的inode(i_ino=1),即：每次mount对应创建一个超级块，每个超级块都有一个名为"/"的根目录项，

    和一个inode->i_ino=1的inode，注意如果是通过工具制作好的文件系统，烧录到指定flash分区上，则inode->i_ino要从flash上读取，不一定是1，

    在诸如：mount->jffs2_fill_super->jffs2_do_fill_super函数中完成.

    3> 将2中新创建的根目录项和根inode赋值给vfsmount变量(vfs_kern_mount函数中完成)，并在do_new_mount->do_add_mount系列函数中对vfsmount进行管理。

    4> 以后如果在mount挂载到的目录下创建文件或目录，都是基于mount挂载过程中创建的超级块进行操作。

    3 文件的访问。

    访问文件时，文件结构struct file,超级块结构super_block，inode结构,目录项dentry和address_space结构是重要的。

    3.1 struct file文件的初始化。

    文件初始化过程是在文件的打开过程中完成的，可以参考另一篇博文：linux文件系统中文件权限管理 

    1）读写一个文件时都是通过文件句柄fd找到 struct file，然后在通过file操作方法进行操作，那么file是何时创建的呢？

    一般来说是open过程创建的struct file并绑定一个fd，如此后续读写操作可根据fd找file，而file的操作方法在finish_open->do_dentry_open中实现

    file.f_op=inode.i_fop;如jffs2文件系统中的inode.i_fop=jffs2_file_operations ;

    2） 其实，文件的访问过程最重要的是文件的打开，即open过程，open时把大多数资源都初始化好，read、write等过程直接使用open是初始的一些信息即可，这些信息都是通过struct file结构绑定到fd上，从open传递到read,write等文件操作函数中的。

    3）如何通过struct file结构体，找到文件的super_block,inode和address_space

    struct address_space *mapping = file->f_mapping;--打开文件时do_dentry_open初始化

    structinode *inode  = mapping->host;

    struct super_block *sb= mapping->host->i_sb

    4)通过struct file结构找到inode和super_block

    对于同一个文件，如果打开两次，系统中对应的file地址是不同的，但inode和super_block是相同的.

    对于同一mount目录，不同文件对应的inode是不同的但super_block是相同的.

    [cpp] view plain copy
     
    1. 举例：do_sys_open()中加入如下打印：  
    2. printk("filename=%s;file=%x;inode=0x%x;super_block=0x%x ",filename,f,f->f_mapping->host,f->f_mapping->host->i_sb);  
    3. ->f_mapping是address_space,它的初始化过程，见下文。->host是对应文件inode，i_sb是super_block.  
    4. filename=/mnt/mtd/Config/network;file=85fe1b00;inode=0x86233350;super_block=0x868c9400  
    5. filename=/mnt/mtd/Config/network;file=85fe1c80;inode=0x86233350;super_block=0x868c9400  
    6. filename=/mnt/mtd/Config/networkip6;file=868ca6c0;inode=0x86233200;super_block=0x868c9400  

    5）通过struct file获取文件名的方法：

    file->f_path.dentry->d_name.name,

    file->f_path.dentry->d_iname

    6) 通过inode找文件名：

    sturct path *path ;

    struct dentry *dentry = path->dentry;

    struct inode *inode = dentry->d_inode;

    struct dentry *pdentry = container_of(inode,structdentry,d_inode);

    根据inode得到dentry再根据dentry找到文件名

    7) 文件名初始化:

    打开文件时初始化（创建文件）：

    sys_open->do_filp_open-> path_openat->do_last-> lookup_open-> lookup_dcache-> d_alloc-> __d_alloc

    mknod时：

    kern_path_create->lookup_hash->lookup_dcache->d_alloc-> __d_alloc

    8) 特殊文件socket文件和设备文件操作方法初始化：init_special_inode；

    3.2 address_space结构，struct address_space *mapping = file->f_mapping.

    该结构体与页高速缓存密切相关。下面观察下它的初始化过程:

    do_filp_open-> path_openat->do_last(Handle the last step of open)->finish_open()->do_dentry_open：

    1) structfile中address_space的初始化，即file->f_mapping 初始化.

    Mtd字符设备/dev/mtd0(/dev/mtd/0) , mtdchar.c:

    [cpp] view plain copy
     
    1. static int mtdchar_open(struct inode*inode, struct file *file)  
    2. {  
    3.         file->f_mapping= mtd_info->i_mapping;  
    4. }  

    Mtd块设备/dev/mtdblock0(/dev/mtdblock/0), mtdblock.c:

    块设备：

    [cpp] view plain copy
     
    1. static int blkdev_open(struct inode *inode, struct file * filp)  
    2. {  
    3.         filp->f_mapping= bdev->bd_inode->i_mapping;  
    4. }  

    普通文件：

    [cpp] view plain copy
     
    1. static int do_dentry_open(struct file *f,  
    2.                             int (*open)(struct inode *, struct file *),  
    3.                             const struct cred *cred)  
    4. {  
    5.         inode= f->f_inode = f->f_path.dentry->d_inode;  
    6.         f->f_mapping= inode->i_mapping;  
    7. }  

    2) 以普通文件为例，file中的address_space与inode中的是同一个.

    Inode中的address_space是在inode_init_always初始化的，见下.

    3.3 文件对应的inode，file->f_mapping->host.

    如何找到文件的i节点、根据inode号判断是哪个文件，因为inode->i_ino是不变的:

    对于已有文件和新建文件系统用不同方法申请inode.

    1）已创建文件：jffs2_iget()中添加如下打印，系统的inode结构体地址在系统重启后会改变，但是inode->i_ino是不变的，可据此判断访问的文件是否为同一文件.

    [cpp] view plain copy
     
    1. printk("%s(): ino ==%lu,inode=0x%x ", __func__, ino,inode);  
    2. #ls/mnt/mtd/Config –访问已创建文件  
    3. [<8009f6a4>] (alloc_inode+0xc/0x9c)from [<800a05fc>] (iget_locked+0x78/0x194)  
    4. [<800a05fc>] (iget_locked+0x78/0x194)from [<801165c8>] (jffs2_iget+0x10/0x32c)  
    5. [<801165c8>] (jffs2_iget+0x10/0x32c)from [<8010c8e0>] (jffs2_lookup+0xc4/0xf8)  
    6. [<8010c8e0>] (jffs2_lookup+0xc4/0xf8)from [<800921f0>] (lookup_real+0x30/0x4c)  
    7. [<800921f0>] (lookup_real+0x30/0x4c)from [<80092e70>] (__lookup_hash+0x30/0x38)  
    8. [<80092e70>](__lookup_hash+0x30/0x38) from [<8009367c>] (lookup_slow+0x3c/0xa0)  
    9. [<8009367c>] (lookup_slow+0x3c/0xa0)from [<80094c84>] (path_lookupat+0x10c/0x7a8)  
    10. [<80094c84>](path_lookupat+0x10c/0x7a8) from [<80095340>](filename_lookup.isra.48+0x20/0x5c)  
    11. [<80095340>](filename_lookup.isra.48+0x20/0x5c) from [<800972b4>](user_path_at_empty+0x54/0x78)  
    12. [<800972b4>](user_path_at_empty+0x54/0x78) from [<800972e8>] (user_path_at+0x10/0x18)  
    13. [<800972e8>] (user_path_at+0x10/0x18)from [<8008e200>] (vfs_fstatat+0x44/0x84)  
    14. [<8008e200>] (vfs_fstatat+0x44/0x84)from [<8008e75c>] (SyS_lstat64+0x14/0x30)  
    15. [<8008e75c>] (SyS_lstat64+0x14/0x30)from [<8000da40>] (ret_fast_syscall+0x0/0x30)  

    squashfs文件系统：

    [cpp] view plain copy
     
    1. dCPU: 0 PID: 213 Comm: sh Tainted: G          O 3.10.50 #52  
    2. [<80012664>](unwind_backtrace+0x0/0xdc) from [<80010588>] (show_stack+0x10/0x14)  
    3. [<80010588>] (show_stack+0x10/0x14)from [<8009f6a4>] (alloc_inode+0xc/0x9c)  
    4. [<8009f6a4>] (alloc_inode+0xc/0x9c)from [<800a05fc>] (iget_locked+0x78/0x194)  
    5. [<800a05fc>] (iget_locked+0x78/0x194)from [<800e2df4>] (squashfs_iget+0x14/0x64)  
    6. [<800e2df4>](squashfs_iget+0x14/0x64) from [<800e3198>] (squashfs_lookup+0x354/0x3d4)  
    7. [<800e3198>](squashfs_lookup+0x354/0x3d4) from [<800921f0>] (lookup_real+0x30/0x4c)  
    8. [<800921f0>] (lookup_real+0x30/0x4c)from [<80092e70>] (__lookup_hash+0x30/0x38)  
    9. [<80092e70>](__lookup_hash+0x30/0x38) from [<8009367c>] (lookup_slow+0x3c/0xa0)  
    10. [<8009367c>] (lookup_slow+0x3c/0xa0)from [<80094c84>] (path_lookupat+0x10c/0x7a8)  
    11. [<80094c84>](path_lookupat+0x10c/0x7a8) from [<80095340>](filename_lookup.isra.48+0x20/0x5c)  
    12. [<80095340>](filename_lookup.isra.48+0x20/0x5c) from [<800972b4>](user_path_at_empty+0x54/0x78)  
    13. [<800972b4>](user_path_at_empty+0x54/0x78) from [<800972e8>] (user_path_at+0x10/0x18)  
    14. [<800972e8>] (user_path_at+0x10/0x18)from [<8008e200>] (vfs_fstatat+0x44/0x84)  
    15. [<8008e200>] (vfs_fstatat+0x44/0x84)from [<8008e72c>] (SyS_stat64+0x14/0x30)  
    16. [<8008e72c>] (SyS_stat64+0x14/0x30)from [<8000da40>] (ret_fast_syscall+0x0/0x30)  

    2）# touch /mnt/mtd/test --新建文件.

    jffs2_new_inode()中添加打印如下：创建时才调用打开时不调用.

    printk("%s(): ino ==%lu,inode=0x%x ", __func__, inode->i_ino,inode);

    例子：对于/mnt/mtd/Config/network文件 ino保持不变，但每次重启inode内存地址都可能变化.

    [cpp] view plain copy
     
    1. jffs2_iget(): ino == 42,inode=0x862330b0  
    2. filename=/mnt/mtd/Config/network;file=868bfb00;inode=0x862330b0;super_block=0x868d0400  
    3.  dCPU: 0 PID: 224 Comm: touch Tainted:G          O 3.10.50 #52  
    4. [<80012664>](unwind_backtrace+0x0/0xdc) from [<80010588>] (show_stack+0x10/0x14)  
    5. [<80010588>] (show_stack+0x10/0x14)from [<8009f6a4>] (alloc_inode+0xc/0x9c)  
    6. [<8009f6a4>] (alloc_inode+0xc/0x9c)from [<800a13ac>] (new_inode_pseudo+0x8/0x60)  
    7. [<800a13ac>](new_inode_pseudo+0x8/0x60) from [<800a140c>] (new_inode+0x8/0x1c)  
    8. [<800a140c>] （new_inode+0x8/0x1c)from [<80116a00>] (jffs2_new_inode+0x1c/0x218)  
    9. [<80116a00>](jffs2_new_inode+0x1c/0x218) from [<8010c72c>] (jffs2_create+0x38/0x128)  
    10. [<8010c72c>](jffs2_create+0x38/0x128) from [<80093b00>] (vfs_create+0x70/0xa8)  
    11. [<80093b00>] (vfs_create+0x70/0xa8)from [<80095da0>] (do_last.isra.52+0x574/0xad8)  
    12. [<80095da0>](do_last.isra.52+0x574/0xad8) from [<800963b8>](path_openat.isra.53+0xb4/0x41c)  
    13. [<800963b8>](path_openat.isra.53+0xb4/0x41c) from [<8009731c>](do_filp_open+0x2c/0x78)  
    14. [<8009731c>] (do_filp_open+0x2c/0x78)from [<80089940>] (do_sys_open+0xe0/0x248)  
    15. [<80089940>] (do_sys_open+0xe0/0x248)from [<8000da40>] (ret_fast_syscall+0x0/0x30)  
    16. jffs2_new_inode(): ino ==43,inode=0x8627f130  
    17. filename=/mnt/mtd/test;file=850d0b40;inode=0x8627f130;super_block=0x866ca400  

    3）页目录项dentry->d_inode初始化jffs2_create->：

    [cpp] view plain copy
     
    1. static void __d_instantiate(struct dentry*dentry, struct inode *inode)  
    2. {  
    3.         dentry->d_inode= inode;  
    4. }  

    4）inode中address_space结构的初始化.

    static int ubifs_mknod(struct inode *dir,struct dentry *dentry,umode_t mode, dev_t rdev)->ubifs_new_inode->alloc_inode

    static int ubifs_mkdir(struct inode *dir,struct dentry *dentry, umode_t mode)

    jffs2_new_inode->new_inode()->alloc_inode

    [cpp] view plain copy
     
    1. static struct inode *alloc_inode(structsuper_block *sb)  
    2. {  
    3.         structinode *inode;  
    4.         //ubifs_alloc_inode or jffs2_alloc_inode  
    5.         if(sb->s_op->alloc_inode)  
    6.                   inode= sb->s_op->alloc_inode(sb);  
    7.         else  
    8.                   inode= kmem_cache_alloc(inode_cachep, GFP_KERNEL);  
    9.    
    10.         if(!inode)  
    11.                   returnNULL;  
    12.         //初始化 inode->i_mapping;  
    13.         if(unlikely(inode_init_always(sb, inode))) {  
    14.                   if(inode->i_sb->s_op->destroy_inode)  
    15.                            inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);  
    16.                   else  
    17.                            kmem_cache_free(inode_cachep,inode);  
    18.                   returnNULL;  
    19.         }  
    20.    
    21.         returninode;  
    22. }  
    23.    

    3.4文件读操作

    vfs_read->generic_file_aio_read->do_generic_file_read-> jffs2_readpage-> jffs2_flash_read

    1) jffs2文件系统死锁问题时添加的代码.注意以前读取过程并未对inode或者super_block进行加锁.

    2）do_generic_file_read：

    [cpp] view plain copy
     
    1. static void do_generic_file_read(structfile *filp, loff_t *ppos,  
    2.                   read_descriptor_t*desc, read_actor_t actor)  
    3. {  
    4.         structaddress_space *mapping = filp->f_mapping;  
    5.         structinode *inode = mapping->host;  
    6.    
    7.         index= *ppos >> PAGE_CACHE_SHIFT;  
    8.    
    9.         for(;;) {  
    10. find_page:  
    11. /* 
    12. 读文件时，系统会计算读取的数据保存到哪里index = *ppos >> PAGE_CACHE_SHIFT。数据保存到页高速缓存中。 
    13.  那么对于一个文件，如何知道哪个页是它的高速缓存呢? 
    14. 需要明确以下几点 : 
    15. 1)一个文件，操作系统在VFS中把他看作struct file；在文件系统中可以被看作一个inode 
    16. 2)file和inode中都有一个struct address_space项即此处的mapping; 
    17. 用户每新建一个文件，系统都对应创建一个inode;inode在创建过程中初始了address_space。 
    18. 而我们打开一个文件时，file->f_mapping= inode->i_mapping;所以此处的mapping就是inode的mapping。 
    19. 3) 而mapping->page_tree中页就是这个文件在内核态下要读取到的内存地址，根据读取位置的不同来区分到底 
    20. 要读取到mapping->page_tree的哪个页上，即*ppos >>PAGE_CACHE_SHIFT. 
    21. 4)第一次读文件时，该文件对应的inode上的f_mapping->page_tree里没有page，所以会跳转到no_cached_page. 
    22. */  
    23.                   page= find_get_page(mapping, index);  
    24.                                     gotopage_not_up_to_date_locked;  
    25. page_ok:  
    26.                   /* 
    27.                   读取数据后，把该页加到页活动链表上 
    28.                   这是为了页高速缓存的释放管理。 
    29.                   */  
    30.                   if(prev_index != index || offset != prev_offset)  
    31.                            mark_page_accessed(page);  
    32. readpage:  
    33. /*从flash上读取一个page的数据jffs2_readpage 
    34.   此时页是lock_page的 
    35. */  
    36.                   error= mapping->a_ops->readpage(filp, page);  
    37. /*成功读取后unlock_page且SetPageUptodate(page)*/  
    38. no_cached_page:  
    39. /* 
    40. 第一次读文件inode->f_mapping->page_tree上没有页，需要向系统申请,然后通过add_to_page_cache_lru挂到page_tree上. 
    41. 1) flash上读出的数据，在内核态下保存到该页，用户读文件时，直接从该页上取数据，不用访问flash，大大节省了时间。 
    42. 这就是通常说的页高速缓存。 
    43. 2)当系统内存不足时，可以考虑释放这种页，不过如果此时需要频繁访问文件，会大大增加系统开销，io可能会飙升。 
    44. 3)注意这种页即使用户访问完了文件也不会马上被释放，可以参考页高速缓存的释放机制。 
    45.  */  
    46.                   page= page_cache_alloc_cold(mapping);  
    47.                   if(!page) {  
    48.                            desc->error= -ENOMEM;  
    49.                            gotoout;  
    50.                   }  
    51. /* 
    52. 注意此时会锁住该页：__set_page_locked(page); 
    53. 完成一次读过程，会解锁jffs2_do_readpage_unlock-> unlock_page。 
    54. */  
    55.                   error= add_to_page_cache_lru(page, mapping,  
    56.                                                        index,GFP_KERNEL);  
    57. }  

    3.5文件写操作

    1）inode加锁

    [cpp] view plain copy
     
    1. ssize_t generic_file_aio_write(struct kiocb*iocb, const struct iovec *iov,  
    2.                   unsignedlong nr_segs, loff_t pos)  
    3. {  
    4.         /*此时inode被锁住*/  
    5.         mutex_lock(&inode->i_mutex);  
    6.         ret= __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);  
    7.         mutex_unlock(&inode->i_mutex);  
    8. }  

    2）软件调用过程：

    __generic_file_aio_write ->generic_file_buffered_write->generic_perform_write->

    jffs2_write_begin：jffs2_write_end

    3）jffs2垃圾回收线程jffs2_garbage_collect_thread，完成flash的实际读写操作（jffs2_flash_read/jffs2_flash_write ）

    写操作时jffs2_write_end->jffs2_complete_reservation->jffs2_garbage_collect_trigger()

    触发垃圾回收，完成真实写flash操作。

    4）页高速缓存中的页：真正操作flash前锁定该页，防止换出页高速缓存,代码实现

    jffs2_write_begin ->grab_cache_page_write_begin->find_lock_page->lock_page->

    __lock_page()->__wait_on_bit_lock(page_waitqueue(page),,sleep_on_page,);

    操作完成后解除锁定unlock_page()，真正实现是在

     _wake_up_bit(page_waitqueue(page),&page->flags, bit)中唤醒page_waitqueue(page)

    /*

    如果lock_page一直不成功则会一直io_schedule,此时top命令会看到io很高.

    io_schedule过程系统的时间记作io时间.

    1)如果同一文件的同一偏移地址被频繁读写时，可能出现该问题.

    2)Lock_page时如果page已经是locked的，则需要等待unlock后,才能lock成功,等待过程中执行sleep_on_page.

    */

    [cpp] view plain copy
     
    1. static int sleep_on_page(void *word)  
    2. {  
    3.         io_schedule();  
    4.         return0;  
    5. }  

    4 字符设备与块设备

    对于外设来说,硬件驱动本身其实并不关注字符设备还是块设备.

    字符设备和块设备是实现不同用户需求的两种软件实现方式.

    如flash驱动，它即是一个字符驱动如mtdchar.c中创建/dev/mtd;

    又是一个块设备驱动如:mtdblock.c中创建/dev/mtdblock0;

    当用户擦除flash时(如flash_eraseall)使用/dev/mtd, /dev/mtdblock中不提供ioctl接口.

    当挂载文件系统时,使用/dev/mtdblock;

    4.1 字符设备操作

    文件系统中字符设备和块设备操作方法初始化:init_special_inode

    [cpp] view plain copy
     
    1. void init_special_inode(struct inode*inode, umode_t mode, dev_t rdev)  
    2. {  
    3.         inode->i_mode= mode;  
    4.         if(S_ISCHR(mode)) {  
    5.                   inode->i_fop= &def_chr_fops;  
    6.                   inode->i_rdev= rdev;  
    7.         }else if (S_ISBLK(mode)) {  
    8.                   inode->i_fop= &def_blk_fops;  
    9.                   inode->i_rdev= rdev;  
    10.         }else if (S_ISFIFO(mode))  
    11.                   inode->i_fop= &pipefifo_fops;  
    12.         elseif (S_ISSOCK(mode))  
    13.                   inode->i_fop= &bad_sock_fops;  
    14. }  
    15.  const struct file_operations def_chr_fops = {  
    16.         .open= chrdev_open,  
    17.         .llseek= noop_llseek,  
    18. };  

    注意chrdev_open

    [cpp] view plain copy
     
    1. static int chrdev_open(struct inode *inode,struct file *filp)  
    2. {  
    3.     struct cdev *p;  
    4.     struct cdev *new=NULL;  
    5.     p=inode->i_cdev;  
    6. /*打开字符设备时,此处p=NULL*/    
    7.     if(!p)  
    8.     {  
    9. /*此次找到kobj,再根据kobj找到cdev,注意cdev_add中添加*/  
    10.         kobj = kobj_lookup(cdev_map,inode->i_rdev,&idx);  
    11.     }  
    12. /* 
    13. 直接获取了字符设备驱动中注册的文件操作方法:mtd_fops 
    14. 后续对字符设备的读写操作,直接用mtd_fops中的操作 
    15. __register_chrdev(MTD_CHAR_MAJOR,0, 1 << MINORBITS,"mtd", &mtd_fops); 
    16. */  
    17.         filp->f_op= fops_get(p->ops);  
    18. /* 此处将fops改为cdev_init时注册的fops */  
    19.     replace_ops();  
    20. }  

    创建设备结点时:register_chrdev()->_register_chrdev()

    [cpp] view plain copy
     
    1. test_init()  
    2. {  
    3.   register_chrdev_region()  
    4.   cdev_init();  
    5.   /*cdev_add->kobj_map中关联设备号和cdev_map*/  
    6.   cdev_add();  
    7.   class_create();  
    8.   device_create()  
    9. }  
    10. cdev_init()  
    11. {  
    12. /*  注册操作函数*/  
    13. cdev->ops=fops;  
    14. }  
    15. cdev_add()  
    16. {  
    17. /* 为了打开字符设备时，chrdev_open能够找到该cdev */  
    18. kobj_map  
    19. }  

    4.2 块设备操作.

    1 文件系统中字符设备和块设备操作方法初始化:init_special_inode.

    [cpp] view plain copy
     
    1. void init_special_inode(struct inode*inode, umode_t mode, dev_t rdev)  
    2. {  
    3.         inode->i_mode= mode;  
    4.         if(S_ISCHR(mode)) {  
    5.                   inode->i_fop= &def_chr_fops;  
    6.                   inode->i_rdev= rdev;  
    7.         }else if (S_ISBLK(mode)) {  
    8.                   inode->i_fop= &def_blk_fops;  
    9.                   inode->i_rdev= rdev;  
    10.         }else if (S_ISFIFO(mode))  
    11.                   inode->i_fop= &pipefifo_fops;  
    12.         elseif (S_ISSOCK(mode))  
    13.                   inode->i_fop= &bad_sock_fops;  
    14. }  

    注意块设备中def_blk_fops是在文件系统层注册的操作方法fs/block_dev.c

    此处与字符设备有区别，字符设备def_chr_fops是在驱动中注册的.

    /drivers/mtd/mtdchar.c:

    注意块设备没有提供ioctl操作:

    [cpp] view plain copy
     
    1. const struct file_operations def_blk_fops = {  
    2.         .open                = blkdev_open,  
    3.         .release  = blkdev_close,  
    4.         .llseek               = block_llseek,  
    5.         .read                 = do_sync_read,  
    6.         .write                = do_sync_write,  
    7.         .aio_read= blkdev_aio_read,  
    8.         .aio_write        =blkdev_aio_write,  
    9.         .mmap              = generic_file_mmap,  
    10.         .fsync                = blkdev_fsync,  
    11.         .unlocked_ioctl        = block_ioctl,  
    12.         .splice_read    = generic_file_splice_read,  
    13.         .splice_write   = generic_file_splice_write,  
    14. };  

    块设备的挂载:

    Mtd设备:jffs2_mount->mount_mtd().

    MMC设备:vfat_mount->mount_bdev().

    mount_bdev()

    ->找到block_device:  bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode,fs_type);

    ->找到block_device:  bdev = lookup_bdev(path);

    2 块设备创建:

    如nand/nor flash驱动创建的/dev/mtdblock*:从0开始计算第1个分区如uboot分区对应：/dev/mtdblock0;

    flash驱动(**_nand.c)通过mtd_device_register或mtd_device_parse_register接口根据分区表创建;

    如emmc/sd驱动创建:/dev/mmcblk0p*;从1开始计算第1个分区如uboot分区对应：/dev/mmcblk0p1;通过check_partition创建;

    4.3普通文件与块设备，字符设备操作差异:

    [cpp] view plain copy
     
    1. const struct file_operations jffs2_file_operations =  
    2. {  
    3.         .llseek=  generic_file_llseek,  
    4.         .open=             generic_file_open,  
    5.        .read =              do_sync_read,  
    6.        .aio_read =      generic_file_aio_read,  
    7.        .write =   do_sync_write,  
    8.        .aio_write =    generic_file_aio_write,  
    9.         .unlocked_ioctl=jffs2_ioctl,  
    10.         .mmap=          generic_file_readonly_mmap,  
    11.         .fsync=   jffs2_fsync,  
    12.         .splice_read= generic_file_splice_read,  
    13. };  

    以写文件为例:

    1)普通文件generic_file_aio_write->__generic_file_aio_write->(jffs2_file_address_operations->write_begin)

    2)块设备文件:blkdev_aio_write->__generic_file_aio_write->(def_blk_aops->write_begin = blkdev_write_begin)

    3)字符设备:驱动层注册的字符设备文件操作方法(如mtd设备mtdchar_write)；

    4.4 def_blk_fops与mtd或mmc驱动操作方法:

    def_blk_fops->（unlocked_ioctl=block_ioctl）->mtd_block_ops/ mmc_bdops ;

    1）Mtd设备:

    register_mtd_blktrans ->add_mtd_blktrans_dev->(gendisk ->fops = &mtd_block_ops;)

    2）MMC设备:

    mmc_blk_probe->mmc_blk_alloc_req->(gendisk->fops= &mmc_bdops;)

    4.5 块设备写操作和vfat普通文件写操作到flash驱动的过程:

    [cpp] view plain copy
     
    1. staticconst struct address_space_operations def_blk_aops = {  
    2.         .readpage        =blkdev_readpage,  
    3.         .writepage      =blkdev_writepage,  
    4.         .write_begin   = blkdev_write_begin,  
    5.         .write_end      = blkdev_write_end,  
    6.         .writepages    = generic_writepages,  
    7.         .releasepage  = blkdev_releasepage,  
    8.         .direct_IO        = blkdev_direct_IO,  
    9. };  

    blkdev_aio_read->do_generic_file_read->(mapping->a_ops->readpage=blkdev_readpage)

    [cpp] view plain copy
     
    1. static int blkdev_writepage(struct page*page, struct writeback_control *wbc)  
    2. {  
    3.         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);  
    4. }  
    5. static int fat_writepage(struct page *page,struct writeback_control *wbc)  
    6. {  
    7.         return block_write_full_page(page, fat_get_block, wbc);  
    8. }  

    1)用户写操作将数据页入队列:

    block_write_full_page->block_write_full_page_endio->__block_write_full_page->

    submit_bh-> _submit_bh-> submit_bio->generic_make_request->

    (request_queue ->make_request_fn(q,bio);)

    2）将数据同步到flash或sd卡中:

    以sd卡为例：

    mmc_blk_probe-> mmc_blk_alloc/mmc_blk_alloc_parts-> mmc_blk_alloc_req->

    mmc_init_queue-> kthread_run(mmc_queue_thread)

    mmc_queue_thread->(md->queue.issue_fn= mmc_blk_issue_rq)-> mmc_blk_issue_rw_rq

    mmc_blk_issue_rw_rq(mq,req)中完成真正的sd卡读写操作,其中req是mmc_queue_thread从队列struct request_queue*q = mq->queue;上获取的req = blk_fetch_request(q);。

    request_queue是在第1步完成的。

    Mtd设备是在         INIT_WORK(&new->work, mtd_blktrans_work);完成的。

    5 页高速缓存的释放.

    系统在读写文件时，会将flash中的数据保存到页高速缓存中。

    用户读写时，会根据文件偏移地址，直接找到对应页进行操作，而不用从flash上读写，大大减少了文件访问的时间。当页高速缓存中的页也不能无限多，

    1)一般来说，首次访问文件时，是没有这样的页的，需要我们向系统申请内存，并加入页高速缓存中。

    2)在访问过程中，如果没有找到偏移地址对应页，也需要申请内存。加入页高速缓存。

    那么，页高速缓存中的内存是如何释放的呢？

    1 可以通过proc文件系统进行释放：

    echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

    对应执行过程如下：

    [cpp] view plain copy
     
    1. int drop_caches_sysctl_handler()  
    2. {  
    3.         if(write) {  
    4.                   if(sysctl_drop_caches & 1)  
    5.                    iterate_supers(drop_pagecache_sb, NULL);  
    6.                   if(sysctl_drop_caches & 2)  
    7.                            drop_slab();  
    8.         }  
    9. }  

    2 通过kswapd释放周期性回收.

    1)系统在读写文件的过程，会把页从inactive链表迁移到active链表,通过如下函数实现page迁移。值得注意的是迁移不是一次完成的。mark_page_accessed完成page从inactive链表向active链表切换，其中采用了二次机会。

    [cpp] view plain copy
     
    1. /* 
    2.  *Mark a page as having seen activity. 
    3.  *inactive,unreferenced        ->     inactive,referenced 
    4.  *inactive,referenced             ->     active,unreferenced 
    5.  *active,unreferenced           ->     active,referenced 
    6.  */  
    7. void mark_page_accessed(struct page *page)  
    8. {  
    9. /* page-flag.h中定义 */  
    10.         if(!PageActive(page) && !PageUnevictable(page) &&  
    11.                            PageReferenced(page)&& PageLRU(page)) {  
    12.                   activate_page(page);  
    13.                   ClearPageReferenced(page);  
    14.         }else if (!PageReferenced(page)) {  
    15.                   SetPageReferenced(page);  
    16.         }  
    17. }  

    举例：当我们对一个文件进行读操作do_generic_file_read，中会将文件页:

    mark_page_accessed(struct page *page)

    执行前：inactive,unpreference;执行后：inactive,preference;

    如果再次操作同一文件同一偏移地址，则该页被标记为active,preference

    3) 与mark_page_accessed功能相反的是page_referenced:page从active向inactive表切换.每当置换算法扫描一次页面，就老化一次。

    真正释放可以通过如下方式：

    守护进程释放kswapd_init->kswapd->balance_pgdat->shrink_zone->shrink_lruvec->shrink_list

    在此，需要注意的是只有在内存少于特定阈值（__zone_watermark_ok）时kswapd才会回收。

    3 对于映射页(或文件页)来说，系统在申请page后会执行如下操作：

    do_generic_file_read ->add_to_page_cache_lru–>add_to_page_cache_locked-> add_to_page_cache

    如此会：

    1>锁住该页：

    [cpp] view plain copy
     
    1. static inline void __set_page_locked(structpage *page)  
    2. {  
    3.         __set_bit(PG_locked,&page->flags);  
    4. }  

    2> 初始化page->mapping为file->f_mapping。

    这一点与匿名页的明显不同：

    匿名页：handle_pte_fault->do_wp_page->page_move_anon_rmap

    [cpp] view plain copy
     
    1. void page_move_anon_rmap(struct page *page,  
    2.         structvm_area_struct *vma, unsigned long address)  
    3. {  
    4.         structanon_vma *anon_vma = vma->anon_vma;  
    5.         anon_vma= (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;  
    6.         page->mapping = (structaddress_space *) anon_vma;  
    7. }  

    系统也可以根据page的mapping变量，来判断该页是匿名页还是文件页:PageAnon()。

    3>page_cache_get-> atomic_inc(&page->_count);

    [总结]

    1 访问文件系统，首先要进行mount，mount过程中系统创建超级块（super_block）结构。该结构初始化了访问文件系统的必要信息，比如文件系统类型.
    2 创建超级块的过程会同时创建超级块的根inode和相应的根目录项（“/”为目录项名）。可参看上文。
    3 一个普通文件或目录文件在内核中都同时对应一个目录项dentry和inode结构。一般来说，根目录项和根inode是在mount过程创建，其他的是open，mkdir等过程创建。
    4 vfs层文件访问是通过struct file结构进行的，open->do_dentry_open过程会对file进行初始化.
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