Proc 挂载导出接口

1. 概述

DragonOS 通过 procfs 向用户态导出挂载命名空间视图，主要入口如下：

路径	类型	视角
/proc/mounts	符号链接 → self/mounts	当前读取进程
/proc/self/mounts	普通文件	当前读取进程
/proc/[pid]/mounts	普通文件	目标 pid
/proc/[pid]/mountinfo	普通文件	目标 pid
/proc/[pid]/mountstats	普通文件	目标 pid

其中：

• mounts：传统格式，字段少，兼容 mount(8)、shell 脚本等。

• mountinfo：现代格式，含 mount id、父子关系、传播标签、superblock 选项等。

• mountstats：每个 mount 一行描述前缀，并可追加文件系统自定义统计（proc_show_mount_stats）。

传播类型（shared / master / propagate_from / unbindable）仅出现在 mountinfo 的 optional 字段，不会写入 /proc/*/mounts 的普通 option 列。

2. 各接口的功能作用

2.1 /proc/mounts 与 /proc/self/mounts

/proc/mounts 在实现上是 指向 self/mounts 的符号链接（readlink 结果为 self/mounts），解析后等价于读取 /proc/self/mounts，即 当前读取进程 在其 mount namespace 与 fs root 下的挂载列表。

每一行通常包含：

• 设备名（或文件系统名）

• 挂载点

• 文件系统类型

• 挂载选项（rw 及 nosuid,nodev,... 等 per-mount 选项；不含传播标签）

• 两个兼容字段 0 0

2.2 /proc/[pid]/mounts

格式与 /proc/self/mounts 相同，但 open 时绑定目标线程组 leader 的 mnt_ns 与 fs_struct.root()，导出的是目标进程视角下的可见挂载。

2.3 /proc/[pid]/mountinfo

在 mounts 基础上增加：

• mount id、parent mount id

• 主设备号（major:minor）

• mount root（proc_show_mountinfo_root）

• per-mount options 与 superblock 选项（以 - 分隔的两段 optional 字段）

• propagation tagged fields（MountPropagation::proc_mountinfo_tags()）

• 文件系统类型名

2.4 /proc/[pid]/mountstats

每个可见 mount 至少一行：

device <dev> mounted on <mountpoint> with fstype <type>

若底层文件系统通过 proc_show_mount_stats 返回额外内容，则追加在同一行末尾。权限为 0400（仅 owner 可读），与 mounts / mountinfo 的 0444 不同。

3. 内核源码布局

挂载导出逻辑集中在 kernel/src/filesystem/procfs/mount/，不再使用历史上的 mount_view.rs 单文件或 procfs/mounts.rs、pid/mountinfo.rs 等分散实现。

kernel/src/filesystem/procfs/mount/
├── mod.rs                 # 模块入口；导出 render API
├── collect.rs             # ProcMountEntry、collect_visible_mounts()
├── fields.rs              # MountProcFields：open 前预计算各导出字段
├── escape.rs              # proc 字段转义（空格、制表符、反斜杠等）
├── render.rs              # ProcMountRenderKind；open 渲染 + read 读缓存
├── format/
│   ├── mounts_line.rs     # /proc/*/mounts 行格式
│   ├── mountinfo_line.rs  # /proc/*/mountinfo 行格式
│   └── mountstats_line.rs # /proc/*/mountstats 行格式
└── inode/
    ├── mounts_symlink.rs  # /proc/mounts → self/mounts（MountsSymOps）
    └── pid_mount.rs       # /proc/[pid]/{mounts,mountinfo,mountstats}（MountProcFileOps）

注册位置：

• kernel/src/filesystem/procfs/root.rs：根目录项 ("mounts", MountsSymOps::new_inode)

• kernel/src/filesystem/procfs/pid/mod.rs：PidDirOps::STATIC_ENTRIES 中为 mountinfo / mounts / mountstats 各注册一个 MountProcFileOps（通过 ProcMountRenderKind 区分格式）

相关但不在 procfs/mount/ 内的依赖：

• kernel/src/filesystem/vfs/mount/mod.rs：MountFlags::proc_rw_token()、proc_per_mount_options()、proc_super_block_options()、options_string()

• kernel/src/filesystem/vfs/mod.rs：文件系统 trait 钩子 proc_show_devname、proc_show_mount_options、proc_show_mountinfo_root、proc_show_mount_stats

• kernel/src/process/namespace/propagation.rs：MountPropagation::proc_mountinfo_tags()

用户态测例：user/apps/tests/dunitest/suites/normal/proc_mount_exports.cc（whitelist：normal/proc_mount_exports）。

4. DragonOS 实现原理

4.1 统一渲染流水线

三种 proc 文件共用一条流水线（render.rs）：

1. open()（MountProcFileOps::open 或经 symlink 打开 /proc/self/mounts）

   • 解析目标：ProcPidTarget → 线程组 leader ProcessControlBlock

2. collect_visible_mounts()（collect.rs）

   • 遍历目标 mnt_ns.mount_list()，按 mount id 排序

   • 用目标 fs_struct.root() 做 可见性裁剪（visible_mountpoint）

3. MountProcFields::from_entry()（fields.rs）

   • 为每个 ProcMountEntry 快照 devname、fstype、各类 options、mountinfo root/tags 等

4. 按 ProcMountRenderKind 调用 format::*_line::render

5. 将完整文本写入 FilePrivateData::Procfs.data

6. read_at() 仅通过 read_cached_mount_file() → proc_read() 从缓存拷贝

因此当前模型是：open 时生成整文件快照，同一次打开期间 read 不再重新遍历挂载树。

4.2 目标进程视角

• /proc/mounts → self/mounts → 当前进程的 pid 目录下的 mounts

• /proc/[pid]/mounts|mountinfo|mountstats 在 open 时固定绑定该 pid 对应线程组的 namespace 与 root

导出内容反映的是 目标进程的 mnt_ns + fs root，不是读取者自己的挂载表（除非读取的就是自己的 /proc/self/...）。

4.3 可见性裁剪

collect.rs 中 visible_mountpoint(mount_path, root_path)：

• 目标 root 为 / 时，挂载点路径原样导出

• 目标处于 chroot 等受限 root 时，只保留该 root 子树内的 mount，并将显示路径归一化到以 / 为根的视图

4.4 选项与传播字段的拆分

字段来源	用于	说明
MountFlags::proc_rw_token()	mounts / mountinfo per-mount	ro 或 rw
MountFlags::proc_per_mount_options()	mountinfo per-mount	nosuid,nodev,...，不含 rw
MountFlags::proc_super_block_options() + sb 只读状态	mountinfo superblock 段	sync,mand,...
FileSystem::proc_show_mount_options()	mounts 行、mountinfo superblock 段	文件系统私有选项
MountPropagation::proc_mountinfo_tags()	仅 mountinfo 尾部	shared:N 等，不进入 mounts

mounts_line 使用预合并的 mounts_options；mountinfo_line 将 per-mount 与 superblock 选项用 - 分隔，再追加 propagation tags。

4.5 三种格式的职责划分

• format/mounts_line.rs：设备、挂载点、类型、选项、0 0

• format/mountinfo_line.rs：id、parent、major:minor、root、挂载点、选项段、-、fstype、super 选项、tags

• format/mountstats_line.rs：通用 device ... mounted on ... 前缀 + 可选 fs stats

文件系统差异通过 VFS trait 钩子注入，procfs 只负责通用行结构与转义。

5. 当前接口的语义特点

5.1 mounts

兼容性强、字段少；不包含 propagation 标签。与 Linux 一样，应通过 /proc/mounts symlink 访问当前进程视图。

5.2 mountinfo

恢复挂载拓扑与传播属性的首选接口；per-mount 与 superblock 选项、传播标签分列展示。

5.3 mountstats

• 不是 mount 变更通知接口

• 同一次 open() 内内容为快照；重新 open() 可看到更新后的挂载集合与统计

• 行格式允许 device 或 no device 前缀（由 devname 是否为空决定，测例见 proc_mount_exports.cc）

6. 与 Linux 的实现差异

6.1 总体差异概览

维度	Linux	DragonOS 当前实现
打开方式	seq_file + 迭代器	open() 时一次性渲染并缓存
读取方式	读时按需生成	从 FilePrivateData 缓存读取
/proc/mounts	symlink → self/mounts	已实现（MountsSymOps）
视角绑定	目标 task 的 mnt_ns + fs root	同左（collect_visible_mounts）
mounts / mountinfo poll	支持 mount namespace 事件	未实现
遍历基础	namespace list + cursor	mnt_ns.mount_list() 排序后迭代
代码组织	fs/proc_namespace.c 等	procfs/mount/{collect,fields,format,render,inode}

6.2 Linux 的 seq_file 语义

Linux 使用 mounts_open_common() + seq_file 在读取过程中迭代 mount 列表。DragonOS 选择在 open 时拼完整字符串并缓存，实现更简单，同一次 fd 内结果稳定，但与 Linux 的迭代模型不完全等价。

6.3 mounts / mountinfo 的 poll

Linux 可通过 mount namespace 事件对 mounts / mountinfo 做 poll/epoll。DragonOS 尚未实现 namespace 事件序号与等待队列，不能作为挂载变更通知源。

6.4 mountstats 的动态性与 poll

Linux 无专门的 mountstats poll 语义；DragonOS 同样不为 mountstats 发明额外 poll。统计与拓扑变化通过重新打开文件观察。

6.5 可见性裁剪语义

Linux 使用 seq_path_root 等基于路径对象的 root 裁剪。DragonOS 当前基于 绝对路径字符串 与目标 fs root 比较，大方向一致，细节上与 Linux 路径对象语义仍有差距。

6.6 遍历与权威数据源

Linux 以 namespace 级 mount 链表为权威数据源。DragonOS 从 MntNamespace::mount_list() 取表并排序，而非从单棵 mount 树 DFS；后续若要对齐 Linux 迭代顺序与事件模型，需要在 MntNamespace 侧继续演进。

7. 当前适用场景与建议

已支持：

• 通过 /proc/mounts（symlink）或 /proc/self/mounts 读取当前进程挂载表

• 调试时读取 /proc/[pid]/mounts、mountinfo、mountstats

• 容器/命名空间工具解析 mountinfo 中的 propagation 字段

需注意：

• 依赖 mount namespace poll 通知 的用户态工具尚未兼容

• 强依赖 Linux seq_file 逐行迭代语义的程序可能观察到行为差异

• 修改导出逻辑时，应同时更新 procfs/mount/ 与 proc_mount_exports 测例

8. 小结

DragonOS 将 proc 挂载导出收拢到 kernel/src/filesystem/procfs/mount/：

• inode 层：/proc/mounts symlink + /proc/[pid]/* 统一 MountProcFileOps

• 数据层：collect → fields 快照 → format 三种行渲染

• 选项语义：传播标签仅在 mountinfo；MountFlags 与 VFS 钩子分工导出

对外功能定位已接近 Linux；底层仍为 open 快照 + 字符串裁剪，在 poll、迭代模型与路径语义上继续演进。