一、目的本文主要介绍装载rootfs文件系统，这是linux3.10文件系统初始化过程的第一阶段。
rootfs是一个基于内存的文件系统，所有操作都在内存中进行。 也没有实际的存储设备，所以不需要设备驱动程序的参与。 出于这些原因，linux在启动时使用rootfs文件系统，并在成功加载磁盘驱动程序和磁盘文件系统后将系统根从rootfs切换到磁盘文件系统。
二、主要函数调用过程图1说明了装载rootfs的函数调用关系(图中的红色部分)，便于后续分析。
从图中可以看到，在装载rootfs之前将装载sysfs。 这是为了使sysfs能够完全记录设备驱动程序的型号。
sysfs_init ()是完成sysfs文件系统的注册和装载的功能； init_rootfs (负责注册rootfs，init_mount_tree )负责装载rootfs，并关联init_task的命名空间。
图1
33558 www.Sina.com/VFS _ cache _ init ()首先是目录hash表dentry_hashtable和索引节点hash表inode_hashtable； 然后，设置内核可以打开的最大文件数。 最后，通过调用mnt_init (完成sysfs和rootfs文件系统的注册和装载。
linux使用哈希表存储目录和索引节点，以提高目录和索引节点的搜索效率。 dentry_hashtable是目录哈希表，inode_hashtable是索引节点哈希表。
http://www.Sina.com/http://www.Sina.com/sysfs用于记录和展示linux驱动型号，其中sysfs先于rootfs装载
mnt_init ()是sysfs_init ) )来注册和挂载sysfs文件系统，然后调用kobject_create_and_add )来创建' fs '目录
2735 err=sysfs_init (； 736if(err ) 2737 printk (kern _ warning ' % s : sysfs _ init error 3360 % dn '，2738 __func__，err )； 739 fs _ kobj=kobject _ create _ and _ add (' fs '，NULL )； 2740 if (！ fs _ kobj (2741 printk (kern _ warning ' % s : kobjcreateerror ) n '，__func__ )；
接下来，我们将详细介绍sysfs文件系统的装载过程。
1、sysfs_init ()调用register_filesystem ) )注册文件系统类型sysfs_fs_type，并将其添加到全局单链接列表file_systems中sysfs_fs_type定义如下， mount成员函数负责创建和初始化超级块、根目录和索引节点：
173 err=register _ file system (sysfs _ fs _ type )； 174 if (！ ERR(175sysfs_mnt=kern_mount ) sysfs_fs_type )； 176if(is_err(sysfs_mnt ) ) 177打印) kern _ err ' sysfs 3360 could not mount！ n '； 178err=ptr_err(sysfs_mnt )； 179 sysfs_mnt=NULL； 180 unregister _ file system (sysfs _ fs _ type； 181 goto out_err； 182 }
152 staticstructfile _ system _ type sysfs _ fs _ type={ 153.name=' sysfs '，154 .mount=sysfs_mount，155.kill
2、sysfs_init(-kern_mount )-vfs_kern_mount )创建并初始化结构装载点，并使用全局变量sysfs_m
nt保存该挂载点的挂载项(mnt成员)。 783 mnt = alloc_vfsmnt(name); 784 if (!mnt) 785 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3、kern_mount()调用sysfs_fs_type的.mount成员sysfs_mount()创建并初始化超级块、根目录'/'、根目录的索引节点等数据结构；并且把超级块添加到全局单链表super_blocks中，把索引节点添加到hash表inode_hashtable和超级块的inode链表中。
目前，我们可以得出一个重要结论：kern_mount()主要完成挂载点、超级块、根目录和索引节点的创建和初始化操作，可以看成是一个原子操作，这个函数以后会频繁使用。
790 root = mount_fs(type, flags, name, data); 1091 struct dentry * 1092 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void*data) 1093 { 1094 struct dentry *root; ... 1108 1109 root = type->mount(type, flags, name, data);
107 static struct dentry *sysfs_mount(struct file_system_type *fs_type, 108 int flags, const char *dev_name, void *data) 109 { ... 112 struct super_block *sb; ... 125 sb = sget(fs_type, sysfs_test_super, sysfs_set_super, flags, info); ... 130 if (!sb->s_root) { 131 error = sysfs_fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0); 4、vfs_kern_mount()初始化挂载点的根目录和超级块。
796 mnt->mnt.mnt_root = root; 797 mnt->mnt.mnt_sb = root->d_sb; 798 mnt->mnt_mountpoint = mnt->mnt.mnt_root; 799 mnt->mnt_parent = mnt; 5、mnt_init()调用kobject_create_and_add()创建"fs"目录。
通过以上步骤，sysfs文件系统在VFS中的视图如图2所示：挂载点指向超级块和根目录；超级块处在super_blocks单链表中，并且链接起所有属于该文件系统的索引节点；根目录'/'和目录"fs"指向各自的索引节点；为了提高查找效率，索引节点保存在hash表中。
图2
五、挂载rootfs文件系统
mnt_init()调用init_rootfs()注册rootfs，然后调用init_mount_tree()挂载rootfs。
下面详细介绍rootfs文件系统的挂载过程：
1、mnt_init()调用init_rootfs()注册文件系统类型rootfs_fs_type，并加入到全局单链表file_systems中。
rootfs_fs_type定义如下，mount成员函数负责超级块、根目录和索引节点的建立和初始化工作。
265 static struct file_system_type rootfs_fs_type = { 266 .name = "rootfs", 267 .mount = rootfs_mount, 268 .kill_sb = kill_litter_super, 269 };
2、init_mount_tree()调用vfs_kern_mount()挂载rootfs文件系统，详细的挂载过程与sysfs文件系统类似，不再赘述。
3、init_mount_tree()调用create_mnt_ns()创建命名空间，并设置该命名空间的挂载点为rootfs的挂载点，同时将rootfs的挂载点链接到该命名空间的双向链表中。
2459 static struct mnt_namespace *create_mnt_ns(struct vfsmount *m) 2460 { 2461 struct mnt_namespace *new_ns = alloc_mnt_ns(&init_user_ns); 2462 if (!IS_ERR(new_ns)) { 2463 struct mount *mnt = real_mount(m); 2464 mnt->mnt_ns = new_ns; 2465 new_ns->root = mnt; 2466 list_add(&mnt->mnt_list, &new_ns->list); 2467 }
4、init_mount_tree()设置init_task的命名空间，同时调用set_fs_pwd()和set_fs_root()设置init_task任务的当前目录和根目录为rootfs的根目录'/'。
2696 ns = create_mnt_ns(mnt); 2697 if (IS_ERR(ns)) 2698 panic("Can't allocate initial namespace"); 2699 2700 init_task.nsproxy->mnt_ns = ns; 2701 get_mnt_ns(ns); 2702 2703 root.mnt = mnt; 2704 root.dentry = mnt->mnt_root; 2705 2706 set_fs_pwd(current->fs, &root); 2707 set_fs_root(current->fs, &root);
通过以上分析，我们发现sysfs和rootfs的区别在于：虽然系统同时挂载了sysfs和rootfs文件系统，但是只有rootfs处于init_task进程的命名空间内，也就是说系统当前实际使用的是rootfs文件系统。
此时，sysfs和rootfs在VFS中的视图如图3所示：为了突出主要关系，省略了挂载点指向超级块和根目录。
从图中看出，rootfs处于进程的命名空间中，并且进程的fs_struct数据结构的root和pwd都指向了rootfs的根目录'/'，所以用户实际使用的是rootfs文件系统。另外，rootfs为VFS提供了'/'根目录，所以文件操作和文件系统的挂载操作都可以在VFS上进行了。
图3
六、总结
linux文件系统在初始化时，同时挂载了sysfs和rootfs文件系统，但是只有rootfs处于进程的命名空间中，且进程的root目录和pwd目录都指向rootfs的根目录。至此，linux的VFS已经准备好了根目录(rootfs的根目录'/')，此时用户可以使用系统调用对VFS树进行扩展。