Tại sao mount xảy ra trên một thư mục hiện có?

Một thư mục hiện có là cần thiết như một điểm gắn kết .

$ ls
$ sudo mount /dev/sdb2 ./datadisk
mount: mount point ./datadisk does not exist
$ mkdir datadisk
$ sudo mount /dev/sdb2 ./datadisk
$

Tôi thấy nó khó hiểu vì nó chồng lên các nội dung hiện có của thư mục. Có hai nội dung có thể có của thư mục điểm gắn kết có thể bị chuyển đổi bất ngờ (đối với người dùng không thực hiện gắn kết).

Tại sao không mountxảy ra trong một thư mục mới được tạo? Đây là cách các hệ điều hành đồ họa hiển thị phương tiện di động. Sẽ rõ ràng nếu thư mục được gắn kết (tồn tại) hoặc không được gắn kết (không tồn tại). Tôi khá chắc chắn rằng có một lý do chính đáng nhưng tôi chưa thể khám phá ra nó.

Đây là một trường hợp của một chi tiết thực hiện đã bị rò rỉ.

Trong một hệ thống UNIX, mọi thư mục bao gồm một danh sách các tên được ánh xạ tới các số inode . Một inode chứa siêu dữ liệu cho hệ thống biết đó là tệp, thư mục, thiết bị đặc biệt, đường ống có tên, v.v ... Nếu là tệp hoặc thư mục, nó cũng cho hệ thống biết nơi tìm tệp hoặc nội dung thư mục trên đĩa. Hầu hết các nút là tập tin hoặc thư mục. Các -itùy chọn để lssố inode ý danh sách.

Việc gắn hệ thống tệp sẽ lấy một thư mục inode và đặt cờ trên bản sao trong bộ nhớ của hạt nhân để nói "thực sự, khi tìm nội dung của thư mục này, hãy xem hệ thống tệp khác này" (xem slide 10 của bản trình bày này ). Điều này tương đối dễ dàng vì nó thay đổi một mục dữ liệu duy nhất.

Tại sao nó không tạo ra một mục nhập thư mục để bạn chỉ vào nút mới thay thế? Có hai cách bạn có thể thực hiện điều đó, cả hai đều có nhược điểm. Một là viết vật lý một thư mục mới vào hệ thống tập tin - nhưng điều đó không thành công nếu hệ thống tập tin chỉ đọc! Hai là để thêm vào mỗi danh sách quy trình một danh sách những thứ "thêm" không thực sự ở đó. Điều này là khó khăn và có khả năng phát sinh một hiệu suất nhỏ trên mỗi hoạt động tập tin.

Nếu bạn muốn các điểm gắn kết được tạo động, automounthệ thống có thể thực hiện việc này. Hệ thống tập tin không đĩa đặc biệt cũng có thể tạo các thư mục theo ý muốn, ví dụ như proc, sys, devfsvà vân vân.

Chỉnh sửa: xem thêm câu trả lời Điều gì xảy ra khi bạn 'gắn kết' một thư mục hiện có với nội dung?

Nếu được mount(2) yêu cầu tạo thư mục mới làm điểm gắn kết, bạn không thể gắn kết bất cứ thứ gì trong hệ thống tệp chỉ đọc. Điều đó thật ngu ngốc, vì vậy chúng ta có thể loại trừ điều đó.

Nếu mount tùy ý tạo một thư mục mới làm mountpoint, điều đó thật lạ. Nó không giống như mount / unmount xảy ra mọi lúc, vì vậy việc đưa logic bổ sung vào kernel để thực hiện hai bước này với một cuộc gọi hệ thống duy nhất sẽ không phải là một sự tăng tốc quan trọng. Chỉ cần để nó vào không gian người dùng để thực hiện mkdir(2)cuộc gọi hệ thống nếu nó muốn. Câu trả lời của Dmitry chỉ ra rằng việc mount(2)làm cả hai điều sẽ khiến nó trở thành phi nguyên tử. Và bạn muốn một cuộc tranh cãi thêm để mount(2)với cờ chế độ như open(2)mất, cho O_CREAT, O_EXCLvv Nó sẽ chỉ được ngớ ngẩn so với việc cho phép sử dụng không gian làm điều đó.

Hoặc có thể bạn đang hỏi về việc có mount(8)(chương trình truyền thống thực hiện mount(2)các cuộc gọi hệ thống) làm điều này? Điều đó là có thể, nhưng đã hoàn toàn tốt mkdir(1)cho công việc và thiết kế của Unix là tất cả các công cụ nhỏ tốt có thể kết hợp. Nếu bạn muốn có một công cụ làm cả hai, thật dễ dàng để viết một tập lệnh shell để xây dựng công cụ đó bằng hai công cụ đơn giản hơn. (Hoặc, như muru đã nhận xét, udisksctlđã thực hiện điều này, vì vậy bạn không phải viết nó.) Ngoài ra, Linux thông thường mount(8)từ linux-linux hỗ trợ mount -o x-mount.mkdir[=mode]sử dụng x-cú pháp của nó cho các tùy chọn cho không gian người dùng, thay vì các tùy chọn được chuyển đến hệ thống tệp.

Bây giờ câu hỏi thú vị hơn: tại sao phải có một thư mục trên hệ thống tập tin mẹ?

Giống như câu trả lời của pjc50 chỉ ra (không liên quan, mặc dù anh ấy có tên viết tắt của tôi!), Việc có các điểm gắn kết hiển thị trong danh sách thư mục sau đó sẽ yêu cầu kiểm tra thêm trên mỗi readdir().

Có các điểm gắn kết tồn tại dưới dạng các thư mục trong thư mục chứa chúng (trên FS cha) là một mẹo hay. readdir()không cần phải lưu ý rằng đó là một điểm gắn kết nào cả. Điều đó chỉ xảy ra nếu điểm gắn kết được sử dụng như một thành phần đường dẫn. Tất nhiên, độ phân giải đường dẫn phải kiểm tra bảng mount cho mọi thành phần thư mục của đường dẫn.

Việc gắn vào thư mục hiện có thực hiện một cuộc gọi đến mountthực tế nguyên tử: nó thành công hoặc thất bại, ít nhất là từ quan điểm của người dùng. Nếu mountphải tự tạo điểm gắn kết, nó sẽ có hai điểm không thành công, khiến nó không thể đảm bảo khôi phục sạch. Hãy tưởng tượng kịch bản sau đây:

1. mount tạo thành công đỉnh
2. mount cố gắng gắn một hệ thống tệp mới vào thư mục đó, nhưng không thành công
3. mount cố gắng loại bỏ điểm gắn kết, nhưng không thành công

Hệ thống kết thúc với một tác dụng phụ của một thất bại mount.

Đây là một số khác:

1. umount ngắt kết nối thành công một hệ thống tập tin
2. umount cố gắng loại bỏ điểm gắn kết, nhưng không thành công

Bây giờ, nên umounttrở về thành công hay thất bại?

Một trường hợp khác có thể xảy ra:

Khi bạn khởi động, một hình ảnh chỉ đọc cơ bản được tải vào thư mục gốc. Vì vậy, bạn muốn ghi đè lên nó khi bạn muốn gò gốc. Vì vậy, bạn có thể tưởng tượng rằng tòa nhà gắn kết chỉ cần hoán đổi rođiểm gắn kết rw.

Ở đây, hãy tưởng tượng bạn có một vấn đề về hệ thống tập tin trên root mountpoint, bạn muốn có thể thử sửa nó. Với sự chồng chéo gắn kết, bạn có thể ngắt kết nối hệ thống tập tin và sử dụng fsckđược cung cấp vào hình ảnh cơ bản để giải quyết nó.

Tính năng này cũng có thể hữu ích trong các hệ thống cần bảo mật mạnh mẽ để theo dõi sự thay đổi giữa rophân vùng và phân vùng rw.

Tôi cũng luôn tự hỏi điều đó.

Một trình bao bọc đơn giản như:

#!/bin/sh
eval "mkdir -p \"\$$#\"" 
/bin/mount "$@"  

được lưu dưới dạng tập lệnh thực thi có tên mounttrong thư mục ghi đè /bintrong PATH của bạn nên xử lý việc này nếu nó làm phiền bạn quá nhiều

(Trước khi chạy mountnhị phân thực tế , nó tạo một thư mục được đặt tên theo đối số cuối cùng mount, nếu thư mục đó chưa tồn tại.)

Ngoài ra, nếu bạn không muốn yêu cầu mounttrình bao bọc không thành công để tạo thư mục, bạn có thể thực hiện:

#!/bin/sh
set -e
eval "lastArg=\"\$$#\""
test -d "$lastArg" || { mkdir "$lastArg"; madeDir=1; }
/bin/mount "$@"  ||  {  test -z "$madeDir" || rmdir "$lastArg"; }