深入浅出文件系统原理之根文件系统挂载（基于linux0.11）

// 系统初始化时挂载根文件系统
void mount_root(void)
{
  int i,free;
  struct super_block * p;
  struct m_inode * mi;

  if (32 != sizeof (struct d_inode))
    panic("bad i-node size");
  // 初始化file结构体列表，struct file file_table[NR_FILE];
  for(i=0;i<NR_FILE;i++)
    file_table[i].f_count=0;
  // 如果根文件系统是软盘提示插入软盘
  if (MAJOR(ROOT_DEV) == 2) {
    printk("Insert root floppy and press ENTER");
    wait_for_keypress();
  }
  // 初始化超级块列表
  for(p = &super_block[0] ; p < &super_block[NR_SUPER] ; p++) {
    p->s_dev = 0;
    p->s_lock = 0;
    p->s_wait = NULL;
  }
  // 读取某个设备（硬盘分区）中的超级块，即根文件系统的超级块
  if (!(p=read_super(ROOT_DEV)))
    panic("Unable to mount root");
  // 获取根文件系统的第一个inode节点，里面存的是根目录的数据
  if (!(mi=iget(ROOT_DEV,ROOT_INO)))
    panic("Unable to read root i-node");
  // mi在下面四个地方有赋值,iget里面的get_empty_inode函数已经设置i_count=1，所以这里加三就行
  mi->i_count += 3 ;  /* NOTE! it is logically used 4 times, not 1 */
  // 超级块挂载到了mi对应的inode节点，p->s_isup设置根文件系统的根节点
  p->s_isup = p->s_imount = mi;
  // 设置当前进程的根文件目录和当前工作目录
  current->pwd = mi;
  current->root = mi;
  free=0;
  // 文件系统的逻辑数据块和inode数量
  i=p->s_nzones;
  while (-- i >= 0)
    if (!set_bit(i&8191,p->s_zmap[i>>13]->b_data))
      free++;
  printk("%d/%d free blocks\n\r",free,p->s_nzones);
  free=0;
  i=p->s_ninodes+1;
  while (-- i >= 0)
    if (!set_bit(i&8191,p->s_imap[i>>13]->b_data))
      free++;
  printk("%d/%d free inodes\n\r",free,p->s_ninodes);
}

// 读取dev对应的超级块
static struct super_block * read_super(int dev)
{
  struct super_block * s;
  struct buffer_head * bh;
  int i,block;

  if (!dev)
    return NULL;
  check_disk_change(dev);
  // 在超级块表中则直接返回
  if (s = get_super(dev))
    return s;
  // 找一个可用于存储超级块的空项
  for (s = 0+super_block ;; s++) {
    if (s >= NR_SUPER+super_block)
      return NULL;
    if (!s->s_dev)
      break;
  }
  s->s_dev = dev;
  s->s_isup = NULL;
  s->s_imount = NULL;
  s->s_time = 0;
  s->s_rd_only = 0;
  s->s_dirt = 0;
  // 加锁，避免其他进程使用超级块里的数据，这时候还没读进来
  lock_super(s);
  // 把设备的第一块读进来，即超级块的内容
  if (!(bh = bread(dev,1))) {
    // 释放
    s->s_dev=0;
    free_super(s);
    return NULL;
  }
  *((struct d_super_block *) s) =
    *((struct d_super_block *) bh->b_data);
  brelse(bh);
  // 不是超级块则rollback
  if (s->s_magic != SUPER_MAGIC) {
    s->s_dev = 0;
    free_super(s);
    return NULL;
  }
  for (i=0;i<I_MAP_SLOTS;i++)
    s->s_imap[i] = NULL;
  for (i=0;i<Z_MAP_SLOTS;i++)
    s->s_zmap[i] = NULL;
  block=2;
  // 读inode和块位图信息,s_imap_blocks块表示inode位图，读进来
  for (i=0 ; i < s->s_imap_blocks ; i++)
    if (s->s_imap[i]=bread(dev,block)) // s_imap_blocks > 8时会溢出
      block++;
    else
      break;
  for (i=0 ; i < s->s_zmap_blocks ; i++)
    if (s->s_zmap[i]=bread(dev,block))
      block++;
    else
      break;
  // 没全读成功全部释放
  if (block != 2+s->s_imap_blocks+s->s_zmap_blocks) {
    for(i=0;i<I_MAP_SLOTS;i++)
      brelse(s->s_imap[i]);
    for(i=0;i<Z_MAP_SLOTS;i++)
      brelse(s->s_zmap[i]);
    s->s_dev=0;
    free_super(s);
    return NULL;
  }
  // 第一个不能使用,置第一个为已使用,因为找空闲块的时候，返回0表示失败。所以第0块可用的话会有二义性
  s->s_imap[0]->b_data[0] |= 1;
  s->s_zmap[0]->b_data[0] |= 1;
  free_super(s);
  return s;
}