Linux-overlay启动挂载代码分析

背景

Linux-4.1内核使用overlay挂载文件系统后，在写文件遇突然掉电后重启出现修改文件报错问题；问题原因是写文件过程种会在wrok目录下创建Whiteout文件，文件写成功后会删除Whiteout文件，但在异常掉电时Whiteout文件没有被删除，导致系统重启overlay挂载检查work不为空出现异常；下面来分析overlay启动挂载代码流程。

代码位置

fs/overlayfs/
├── copy_up.c
├── dir.c
├── inode.c
├── Kconfig
├── Makefile
├── overlayfs.h
├── readdir.c
└── super.c

super.c

ovl_init 初始化函数

register_filesystem(&ovl_fs_type); 注册文件系统到系统static struct file_system_type ovl_fs_type = {.owner        = THIS_MODULE,.name        = "overlay",.mount       = ovl_mount,.kill_sb   = kill_anon_super,
};
MODULE_ALIAS_FS("overlay");

ovl_mount 挂载函数

mount_nodev(fs_type, flags, raw_data, ovl_fill_super);   文件系统挂载类型回调函数ovl_fill_super

ovl_fill_super 回调函数

解析挂载参数
ovl_parse_opt((char *) data, &ufs->config);static const match_table_t ovl_tokens = {{OPT_LOWERDIR,          "lowerdir=%s"},{OPT_UPPERDIR,            "upperdir=%s"},{OPT_WORKDIR,         "workdir=%s"},{OPT_ERR,          NULL}};ovl_mount_dir(ufs->config.upperdir, &upperpath);  挂载upper
ovl_mount_dir(ufs->config.workdir, &workpath);       挂载workerkstrdup(ufs->config.lowerdir, GFP_KERNEL);   分配内存
ovl_split_lowerdirs(lowertmp);  判断lower层级不大于500
ovl_lower_dir(lower, &stack[numlower], &ufs->lower_namelen, &sb->s_stack_depth); 挂载各lower层级clone_private_mount(&upperpath);
ovl_workdir_create(ufs->upper_mnt, workpath.dentry); 创建work目录
if (IS_ERR(ufs->workdir)) {创建失败本该挂载为只读文件系统并打印提示，这里被注释了//pr_warn("overlayfs: failed to create directory %s/%s (errno: %i); mounting read-only\n",    //  ufs->config.workdir, OVL_WORKDIR_NAME, -err);//sb->s_flags |= MS_RDONLY;ufs->workdir = NULL; 这里为NULL会导致后面copy-up报空指针错误clone_private_mount(&stack[i]);    克隆lower私有挂载路径，并设置挂载属性为只读
mnt->mnt_flags |= MNT_READONLY; d_make_root(ovl_new_inode(sb, S_IFDIR, oe));    判断是否是根目录挂载

ovl_workdir_create 创建work目录函数

检查work目录是否存在
#define OVL_WORKDIR_NAME "work"
lookup_one_len(OVL_WORKDIR_NAME, dentry, strlen(OVL_WORKDIR_NAME)); 目录存在就去清除
ovl_cleanup(dir, work); ovl_do_rmdir    vfs_rmdirerror = dir->i_op->rmdir(dir, dentry);fs/ubifs/dir.c +1174const struct inode_operations ubifs_dir_inode_operations = {.rmdir       = ubifs_rmdir,        err = check_dir_empty(c, d_inode(dentry)); 目录不为空会返回-39，删除失败walk directory or extended attribute entries.    遍历目录或扩展属性条目。ubifs_tnc_next_ent(c, &key, &nm);   err = -ENOTEMPTY;#define   ENOTEMPTY   39  /* Directory not empty */

readdir.c

ovl_workdir_cleanup 补丁文件函数：递归清除文件目录

if (!d_is_dir(dentry) || level > 1) {ovl_cleanup(dir, dentry);    删除文件return;
}err = ovl_do_rmdir(dir, dentry);  删除不为空目录失败就删除目录里面的文件
if (err) {ovl_workdir_cleanup_recurse(&path, level + 1);ovl_dir_read(path, &rdd);  读出目录信息list_for_each_entry(p, &list, l_node) {lookup_one_len(p->name, path->dentry, p->len); ovl_workdir_cleanup(dir, path->mnt, dentry, level); 目录存在就递归删除}
}

递归删除work目录下的文件，目录删空后就能删除目录了

扩展

workdir目录下work下创建文件代码：

snprintf(name, sizeof(name), "#%lx", (unsigned long) dentry);

~ # ls /ubifs/work/work/ -l
c---------    1 root     root        0,   0 Mar  7 15:31 #ffffffc03e44b9d8

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