1.mount系統調用
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但是註冊一個文件系統後不代表這個文件系統就被馬上使用了，就像你註冊了一個賬號但是不代表你登錄了一樣，對於文件系統來說這個登錄就相當於“掛載(mount)”。
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一個文件系統的file_system_type裏有兩個主要成員，一個是文件系統的名字，一個是mount這個文件系統的方法（其它參數也很重要，但重點就是這兩個）。
（1）名字就是一個id，唯一標記一個文件系統，並方便內核在需要時根據它找到這個文件系統的file_system_type。
（2）mount方法在掛載這個文件系統時使用的，在需要掛載一個文件系統時通過name找到這個文件系統的file_system_type實例，然後使用這個實例中掛載的方法(mount函數)，進行掛載。 -
（1）mount系統調用：從一個命令的角度來看mount操作
一般我們類似這樣掛載一個文件系統：
# mount -t xfs /dev/sdb1 /mnt -o ...
-t指定/dev/sdb1上的文件系統類型，如果不使用-t則mount命令也可以嘗試探測device上的文件系統類型。
-o用來指定一些額外的（非默認的）掛載選項。
上面這個命令翻譯成人話就是：請把/dev/sdb1上的XFS文件系統掛載到/mnt上，並在掛載時使能-o裏的特性。
- （2）mount系統調用：mount系統調用
mount命令的最終執行還得是陷入內核後執行的系統調用，來看一下mount系統調用的定義(man 2 mount):
NAME
mount - mount filesystem
SYNOPSIS
#include <sys/mount.h>
int mount(const char *source, const char *target,
const char *filesystemtype, unsigned long mountflags,
const void *data);
和上面的命令行對應一下，source對應/dev/sdb1，target對應/mnt，filesystemtype對應-t xfs
- mount系統調用具體過程
用mount系統調用的前三個參數，不帶任何掛載選項就掛載了文件系統
（1）首先，我們在一個存儲設備上創建一個文件系統
# mkfs.xfs -f /dev/sdb1
（2）然後我們準備一個掛載點
# mkdir /mnt/scratch
（3）最後我們使用mount系統調用來掛載上面的文件系統和掛載點
# cat mymount.c
#include <sys/mount.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
if (mount("/dev/sdb1", "/mnt/scratch", "xfs", 0, NULL)) {
perror("mount failed");
}
return 0;
}
# gcc -Wall -o mymount mymount.c
# ./mymount
# cat /proc/mounts |grep sdb1
/dev/sdb1 /mnt/scratch xfs rw,seclabel,relatime,attr2,inode64,noquota 0 0
2.mount的flags和data
- 實際上flags + data對應mount命令的所有-o選項。那怎麼區分哪些屬於flags哪些屬於data呢？
- 由於每個文件系統特有的選項都各有不同，具體有哪些可以參考(man 8 mount)，以及每個文件系統各自的man page
- 在此我們先說一下通用的flags，在內核中有對flags的宏定義，如下(來自Linux 4.17-rc2 include/uapi/linux/fs.h，我用註釋大致解釋了一下每一個flag對應哪個mount命令裏的參數):
/*
* These are the fs-independent mount-flags: up to 32 flags are supported
*/
#define MS_RDONLY 1 /* 對應-o ro/rw */
#define MS_NOSUID 2 /* 對應-o suid/nosuid */
#define MS_NODEV 4 /* 對應-o dev/nodev */
#define MS_NOEXEC 8 /* 對應-o exec/noexec */
#define MS_SYNCHRONOUS 16 /* 對應-o sync/async */
#define MS_REMOUNT 32 /* 對應-o remount，告訴mount這是一次remount操作 */
#define MS_MANDLOCK 64 /* 對應-o mand/nomand */
#define MS_DIRSYNC 128 /* 對應-o dirsync */
#define MS_NOATIME 1024 /* 對應-o atime/noatime */
#define MS_NODIRATIME 2048 /* 對應-o diratime/nodiratime */
#define MS_BIND 4096 /* 對應-B/--bind選項，告訴mount這是一次bind操作 */
#define MS_MOVE 8192 /* 對應-M/--move，告訴mount這是一次move操作 */
#define MS_REC 16384 /* rec是recursive的意思，這個flag一般不單獨出現，都是伴隨這其它flag，表示遞歸的進行操作 */
#define MS_VERBOSE 32768 /* 對應-v/--verbose */
#define MS_SILENT 32768 /* 對應-o silent/loud */
#define MS_POSIXACL (1<<16) /* 讓VFS不應用umask，如NFS */
#define MS_UNBINDABLE (1<<17) /* 對應--make-unbindable */
#define MS_PRIVATE (1<<18) /* 對應--make-private */
#define MS_SLAVE (1<<19) /* 對應--make-slave */
#define MS_SHARED (1<<20) /* 對應--make-shared */
#define MS_RELATIME (1<<21) /* 對應-o relatime/norelatime */
#define MS_KERNMOUNT (1<<22) /* 這個一般不在應用層使用，一般內核掛載的文件系統如sysfs使用，表示使用kern_mount()進行掛載 */
#define MS_I_VERSION (1<<23) /* 對應-o iversion/noiversion */
#define MS_STRICTATIME (1<<24) /* 對應-o strictatime/nostrictatime */
#define MS_LAZYTIME (1<<25) /* 對應 -o lazytime/nolazytime*/
/* 下面這幾個flags都是內核內部使用的，不由mount系統調用傳遞 */
#define MS_SUBMOUNT (1<<26)
#define MS_NOREMOTELOCK (1<<27)
#define MS_NOSEC (1<<28)
#define MS_BORN (1<<29)
#define MS_ACTIVE (1<<30)
#define MS_NOUSER (1<<31)
/*
* Superblock flags that can be altered by MS_REMOUNT
*/
#define MS_RMT_MASK (MS_RDONLY|MS_SYNCHRONOUS|MS_MANDLOCK|MS_I_VERSION|\
MS_LAZYTIME) // 可以在remount時改變的flags
/*
* Old magic mount flag and mask
*/
#define MS_MGC_VAL 0xC0ED0000 /* magic number */
#define MS_MGC_MSK 0xffff0000 /* flags mask */
- 除了上面這些flags對應的mount選項，剩下的基本就是data來傳遞。
（1）我們選一個是flag的mount option，如nodev。
（2）再選一個XFS支持的非通用mount option，如noquota。通過strace來看一下nodev和noquota對應mount系統調用的哪個參數：
strace mount /dev/sdb1 /mnt/scratch -o nodev,noquota
可以看到下面這一行：
mount("/dev/sdb1", "/mnt/scratch", "xfs", MS_MGC_VAL|MS_NODEV, "noquota") = 0
結論：
（1）可見如我們所料，nodev傳遞給了第4個參數mountflags，noquota傳遞給了第5個參數data
（2）注意data參數是void *指針類型的參數，這表示它不一定接受的是字符串類型的變量，有些文件系統會將data定義爲結構體格式，
或其它什麼格式。
然後在掛載時解開這個格式分析出裏面的選項。所以第5個參數傳什麼還要看你第3個參數是什麼文件系統。
3.Linux系統調用-- mount/umount函數詳解
- mount/umount系統調用】
功能描述：
mount掛上文件系統，umount執行相反的操作。
用法：
#include <sys/mount.h>
int mount(const char *source, const char *target,
const char *filesystemtype, unsigned long mountflags, const void *data);
int umount(const char *target);
int umount2(const char *target, int flags);
- 參數mountflags：
source：將要掛上的文件系統，通常是一個設備名。
target：文件系統所要掛在的目標目錄。
filesystemtype：文件系統的類型，可以是"ext2"，"msdos"，"proc"，"nfs"，"iso9660" 。。。
mountflags：指定文件系統的讀寫訪問標誌，可能值有以下
MS_BIND：執行bind掛載，使文件或者子目錄樹在文件系統內的另一個點上可視。
MS_DIRSYNC：同步目錄的更新。
MS_MANDLOCK：允許在文件上執行強制鎖。
MS_MOVE：移動子目錄樹。
MS_NOATIME：不要更新文件上的訪問時間。
MS_NODEV：不允許訪問設備文件。
MS_NODIRATIME：不允許更新目錄上的訪問時間。
MS_NOEXEC：不允許在掛上的文件系統上執行程序。
MS_NOSUID：執行程序時，不遵照set-user-ID 和 set-group-ID位。
MS_RDONLY：指定文件系統爲只讀。
MS_REMOUNT：重新加載文件系統。這允許你改變現存文件系統的mountflag和數據，而無需使用先卸載，再掛上文件系統的方式。
MS_SYNCHRONOUS：同步文件的更新。
MNT_FORCE：強制卸載，即使文件系統處於忙狀態。
MNT_EXPIRE：將掛載點標誌爲過時。
- data：文件系統特有的參數。
- 返回說明：
成功執行時，返回0。失敗返回-1，errno被設爲以下的某個值
EACCES：權能不足，可能原因是，路徑的一部分不可搜索，或者掛載只讀的文件系統時，沒有指定 MS_RDONLY 標誌。
EAGAIN：成功地將不處於忙狀態的文件系統標誌爲過時。
EBUSY：一. 源文件系統已被掛上。或者不可以以只讀的方式重新掛載，因爲它還擁有以寫方式打開的文件。二. 目標處於忙狀態。
EFAULT： 內存空間訪問出錯。
EINVAL：操作無效，可能是源文件系統超級塊無效。
ELOOP ：路徑解析的過程中存在太多的符號連接。
EMFILE：無需塊設備要求的情況下，無用設備表已滿。
ENAMETOOLONG：路徑名超出可允許的長度。
ENODEV：內核不支持某中文件系統。
ENOENT：路徑名部分內容表示的目錄不存在。
ENOMEM： 核心內存不足。
ENOTBLK：source不是塊設備。
ENOTDIR：路徑名的部分內容不是目錄。
EPERM ： 調用者權能不足。
ENXIO：塊主設備號超出所允許的範圍。