Linux Tmpfs 源碼分析

Tmpfs是linux 系統中基於內存/交換分區作的文件系統，與ramdisk不同的是，ramdisk是作為塊設備，基於ext的文件系統，所以不可繞過的是page cache的內存復制，具體可以參考前面寫的關於ramdisk, 對tmpfs來說就是直接操作內存做為文件系統的，而不是基於塊設備的。

如何繞過page cache，實際上很簡單，只要直接在setup文件系統的時候，設置自己的file的const struct file_operations,讓我們來看tmpfs是如何實現的。

在linux 2.6.18中tmpfs的源碼主要在 shmem.c文件中

1.定義tmpfs 的文件系統

1. static struct file_system_type tmpfs_fs_type = {
2. .owner = THIS_MODULE,
3. .name = "tmpfs",
4. .get_sb = shmem_get_sb,
5. .kill_sb = kill_litter_super,
6. };

在函數init_tmpfs 裡，通過 register_filesystem 吧tmpfs的注冊到文件系統中

2. 更改file 的結構體的file_operations

在shmem_file_setup函數中，更改了 file->f_op = &shmem_file_operations; 下面來看具體的結構體

1. static struct file_operations shmem_file_operations = {
2. .mmap = shmem_mmap,
3. #ifdef CONFIG_TMPFS
4. .llseek = generic_file_llseek,
5. .read = shmem_file_read,
6. .write = shmem_file_write,
7. .fsync = simple_sync_file,
8. .sendfile = shmem_file_sendfile,
9. #endif
10. };

也就是說在操作在 tmpfs 文件時候，並沒有使用常用的ext文件系統中的函數do_sync_read （read_write.c），而是調用了tmpfs 自己封裝的函數shmem_file_read，當然在shmem_file_read 並沒有對page cache進行操作，雖然裡面還是使用了page cache中maping，file, inode等結構體和算法。

3. 函數shmem_file_read主要是調用do_shmem_file_read函數，在do_shmem_file_read函數中核心是shmem_getpage，通過索引和inode快速找到page.