Ядро Linux предоставляет механизм, минимизирующий усилия разработчиков по написанию новых файловых систем. Исторически сложилось так, что:
В мире широко используются различные операционные системы и чтобы люди не потеряли деньги, затреченные на покупку легального программного обеспечения, Linux должен был предоставить поддержку большого количества файловых систем, большинство из которых реализовано исключительно для совместимости.
Интерфейс для новых файловых систем должен был быть очень простым, чтобы разработчики могли легко перепроектировать существующие файловые системы в их версии "ТОЛЬКО ДЛЯ ЧТЕНИЯ". Linux значительно облегчает создание таких версий, 95% работы над созданием новой файловой системы заключается в добавлении поддержки записи. Вот конкретный пример, я написал файловую систему BFS в версии "ТОЛЬКО ДЛЯ ЧТЕНИЯ" всего за 10 часов, однако мне потребовалось несколько недель, чтобы добавить в нее поддержку записи (и даже сегодня некоторые пуристы говорят о ее незавершенности, поскольку в ней "не реализована поддержка компактификации"). .
Интерфейс VFS является экспортируемым и поэтому все файловые системы в Linux могут быть реализованы в виде модулей..
Рассмотрим порядок добавления новой файловой системы в Linux. Код, реализующий файловую систему, может быть выполнен либо в виде динамически подгружаемого модуля, либо может быть статически связан с ядром. Все, что требуется сделать - это заполнить struct file_system_type и зарегистрировать файловую систему в VFS с помощью функции register_filesystem(), как показано ниже (пример взят из fs/bfs/inode.c):
owner: указатель на модуль реализации файловой системы. Если файловая система связана в ядро статически, то этот указатель содержит NULL. Нет необходимости устанавливать его вручную, так как макрос THIS_MODULE делает это автоматически.
kern_mnt: только для файловых систем, имеющих флаг FS_SINGLE. Устанавливается kern_mount() (TODO: вызов kern_mount()
должен отвергать монтирование файловых систем если флаг FS_SINGLE не установлен).
next: поле связи в односвязном списке file_systems (см. fs/super.c). Список защищается "read-write" блокировкой file_systems_lock и модифицируется функциями register/unregister_filesystem().
Функция read_super() заполняет поля суперблока, выделяет память под корневой inode и инициализирует специфичную информацию, связанную с монтируемым экземпляром файловой системы. Как правило read_super():
Считывает суперблок с устройства, определяемого аргументом sb->s_dev, используя функцию bread(). Если предполагается чтение дополнительных блоков с метаданными, то имеет смысл воспользоваться функцией breada(), чтобы прочитать дополнительные блоки асинхронно.
Суперблок проверяется на корректность по "магическим" последовательностям и другим признакам.
Инициализируется указатель sb->s_op на структуру struct super_block_operations. Эта структура содержит указатели на функции, специфичные для файловой системы, такие как "read inode", "delete inode" и пр.
Выделяет память под корневой inode и dentry вызовом функции d_alloc_root().
Если файловая система монтируется не как "ТОЛЬКО ДЛЯ ЧТЕНИЯ", то в sb->s_dirt записывается 1 и буфер, содержащий суперблок, помечается как "грязный" (TODO: зачем это делается? Я сделал так в BFS потому, что в MINIX делается то же самое).
