VFS Data Structure关系(3) – 跨文件系统的文件操作分析

October 28th, 2014 by JasonLe's Tech Leave a reply »

通过对VFS 以及文件系统的分析,我们现在来分析一下跨文件系统的文件传输

http://www.lizhaozhong.info/archives/1080

http://www.lizhaozhong.info/archives/1110

比如从一个floppy传输到harddisk(ext2——>ext4)

首先我们明确一个概念:一切皆文件!

在linux中,无论是普通的文件,还是特殊的目录、设备等,VFS都将它们同等看待成文件,通过统一的文件操作界面来对它们进行操作。操作文件时需先打开;打开文件时,VFS会知道该文件对应的文件系统格式;当VFS把控制权传给实际的文件系统时,实际的文件系统再做出具体区分,对不同的文件类型执行不同的操作。

原理:将ext2格式的磁盘上的一个文件a.txt拷贝到ext4格式的磁盘上,命名为b.txt。这包含两个过程,对a.txt进行读操作,对b.txt进行写操作。读写操作前,需要先打开文件。由前面的分析可知,打开文件时,VFS会知道该文件对应的文件系统格式,以后操作该文件时,VFS会调用其对应的实际文件系统的操作方法。所以,VFS调用vfat的读文件方法将a.txt的数据读入内存;在将a.txt在内存中的数据映射mmap()到b.txt对应的内存空间后,VFS调用ext4的写文件方法将b.txt写入磁盘;从而实现了最终的跨文件系统的复制操作。

关于mmap()使用

fs/open.c

long do_sys_open(int dfd, const char __user *filename, int flags, umode_t mode)
{
    struct open_flags op;
    int fd = build_open_flags(flags, mode, &op);
    struct filename *tmp;

    if (fd)
        return fd;

    tmp = getname(filename);
    if (IS_ERR(tmp))
        return PTR_ERR(tmp);

    fd = get_unused_fd_flags(flags);
    if (fd >= 0) {
        struct file *f = do_filp_open(dfd, tmp, &op);
        if (IS_ERR(f)) {
            put_unused_fd(fd);
            fd = PTR_ERR(f);
        } else {
            fsnotify_open(f);
            fd_install(fd, f);
        }
    }
    putname(tmp);
    return fd;
}

下面我们来分析下linux-3.14.8的内核(Not Finished!)

sys_open()
    |
    |------do_sys_open()
    |           |
    |           |------get_unused_fd_flags()
                |
                |------do_filp_open()
                            |
                            |----path_openat()
                            |       |
                            |       |----link_path_walk()