Linux tmpfs 源码分析(一)

Tmpfs是linux 系统中基于内存/交换分区作的文件系统，与ramdisk不同的是，ramdisk是作为块设备，基于ext的文件系统，所以不可绕过的是page cache的内存复制，具体可以参考前面写的关于ramdisk, 对tmpfs来说就是直接操作内存做为文件系统的，而不是基于块设备的。

如何绕过page cache，实际上很简单，只要直接在setup文件系统的时候，设置自己的file的const struct file_operations,让我们来看tmpfs是如何实现的。

在linux 2.6.18中tmpfs的源码主要在 shmem.c文件中

1.定义tmpfs的文件系统

static struct file_system_type tmpfs_fs_type = {
	.owner		= THIS_MODULE,
	.name		= "tmpfs",
	.get_sb		= shmem_get_sb,
	.kill_sb	= kill_litter_super,
};

在函数init_tmpfs 里，通过 register_filesystem 吧tmpfs的注册到文件系统中

2. 更改file 的结构体的file_operations

在shmem_file_setup函数中，更改了 file->f_op = &shmem_file_operations; 下面来看具体的结构体

static struct file_operations shmem_file_operations = {
	.mmap		= shmem_mmap,
#ifdef CONFIG_TMPFS
	.llseek		= generic_file_llseek,
	.read		= shmem_file_read,
	.write		= shmem_file_write,
	.fsync		= simple_sync_file,
	.sendfile	= shmem_file_sendfile,
#endif
};

也就是说在操作在 tmpfs 文件时候，并没有使用常用的ext文件系统中的函数do_sync_read （read_write.c），而是调用了tmpfs 自己封装的函数shmem_file_read，当然在shmem_file_read 并没有对page cache进行操作，虽然里面还是使用了page cache中maping，file, inode等结构体和算法。

3. 函数shmem_file_read主要是调用do_shmem_file_read函数，在do_shmem_file_read函数中核心是shmem_getpage，通过索引和inode快速找到page.