本文以overlay的挂载过程为例，学习文件系统挂载流程。
2019年，内核引入了filesystem context，挂载过程走这个新的流程。定义了一个新的fs_context结构体，所有的数据在这个结构体中维护。见参考链接1。内核的文档见参考链接2。
头文件
include/linux/fs_context.h
struct fs_context {
const struct fs_context_operations *ops;
struct mutex uapi_mutex; /* Userspace access mutex */
struct file_system_type *fs_type;
void *fs_private; /* The filesystem's context */
void *sget_key;
struct dentry *root; /* The root and superblock */
struct user_namespace *user_ns; /* The user namespace for this mount */
struct net *net_ns; /* The network namespace for this mount */
const struct cred *cred; /* The mounter's credentials */
struct p_log log; /* Logging buffer */
const char *source; /* The source name (eg. dev path) */
void *security; /* LSM options */
void *s_fs_info; /* Proposed s_fs_info */
unsigned int sb_flags; /* Proposed superblock flags (SB_*) */
unsigned int sb_flags_mask; /* Superblock flags that were changed */
unsigned int s_iflags; /* OR'd with sb->s_iflags */
enum fs_context_purpose purpose:8;
enum fs_context_phase phase:8; /* The phase the context is in */
bool need_free:1; /* Need to call ops->free() */
bool global:1; /* Goes into &init_user_ns */
bool oldapi:1; /* Coming from mount(2) */
bool exclusive:1; /* create new superblock, reject existing one */
};挂载一个overlayfs，执行：
# mount -t overlay overlay -olowerdir=/tmp/lower,upperdir=upper,workdir=worker merged
overlayfs定义内核要求的结构体和函数等，等待内核调用。
首先需要注册一个文件系统，定义一个struct file_system_type结构体变量ovl_fs_type，然后调用register_filesystem()注册文件系统。
struct file_system_type ovl_fs_type = {
.owner = THIS_MODULE,
.name = "overlay",
.init_fs_context = ovl_init_fs_context,
.parameters = ovl_parameter_spec,
.fs_flags = FS_USERNS_MOUNT,
.kill_sb = kill_anon_super,
};
MODULE_ALIAS_FS("overlay");
static int __init ovl_init(void)
{
register_filesystem(&ovl_fs_type);
}这个结构体，定义了初始化fs_context的接口init_fs_context：ovl_init_fs_context，以及一个参数spec：ovl_parameter_spec
这两个函数和数组，都定义在fs/overlayfs/params.c
ovl_init_fs_context，它的任务，是分配两个结构体，然后初始化fc的ops，
int ovl_init_fs_context(struct fs_context *fc)
{
struct ovl_fs_context *ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
struct ovl_fs *ofs = kzalloc(sizeof(struct ovl_fs), GFP_KERNEL);
fc->s_fs_info = ofs;
fc->fs_private = ctx;
fc->ops = &ovl_context_ops;
}最重要的是：
static const struct fs_context_operations ovl_context_ops = {
.parse_monolithic = ovl_parse_monolithic,
.parse_param = ovl_parse_param,
.get_tree = ovl_get_tree,
.reconfigure = ovl_reconfigure,
.free = ovl_free,
};fs_context_operations定义了，创建一个文件系统需要的接口。下面我们从内核框架代码来看，这些函数是如何调用的。
在ovl_init_fs_context，加上dump_stack()，挂载一个overlayfs，查看调用栈如下：
[ 15.740816] ovl_init_fs_context+0x20/0x124 [overlay] [ 15.740853] alloc_fs_context+0xd0/0x148 [ 15.740867] fs_context_for_mount+0x1c/0x24 [ 15.740878] path_mount+0x530/0x6a0 [ 15.740893] do_mount+0x64/0x78 [ 15.740905] __arm64_sys_mount+0x144/0x15c [ 15.740917] do_el0_svc+0xa8/0xd0 [ 15.740928] el0_svc+0x18/0x44 [ 15.740940] el0t_64_sync_handler+0x80/0x124 [ 15.740951] el0t_64_sync+0x14c/0x150
系统调用以及相关的处理函数，直到fs context这一层，都是定义在fs/namespace.c里面的。
一个全新的挂载（非bind或者reconfigure？），调用流程如下，这里我们
SYSCALL_DEFINE5(mount, char __user *, dev_name, char __user *, dir_name,
char __user *, type, unsigned long, flags, void __user *, data)
type就是-t overlay的overlay
dev_name，就是设备名，我们传的是overlay。对于非设备类型的挂载，这个参数可以随便填，只是个标记。
dir_name，就是挂载的目标路径，这里是merged。
flags，是解析出来的通用挂载选项。data是挂载参数页，以page的形式传递，是为了支持任何文件系统的特殊情况。
-》do_mount()
-》path_mount
path_mount，这里就会区分挂载类型，对于全新的挂载，会调用：
-》do_new_mount()
do_new_mount()
这个函数处理所有的挂载流程
1 找到对应的文件系统
type = get_fs_type(fstype);
2 创建fs context
fc = fs_context_for_mount(type, sb_flags);
3 解析参数
dev_name，当成source参数解析。
vfs_parse_fs_string(fc, "source", name, strlen(name));
其它参数走：
parse_monolithic_mount_data(fc, data);
4 初始化文件系统
vfs_get_tree(fc);
5 挂载文件系统
do_new_mount_fc(fc, path, mnt_flags);
6 释放fs context
put_fs_context(fc);
fs_context_for_mount()
类似的有：fs_context_for_reconfigure()/fs_context_for_submount()/
它们都调用：
static struct fs_context *alloc_fs_context(struct file_system_type *fs_type,
struct dentry *reference,
unsigned int sb_flags,
unsigned int sb_flags_mask,
enum fs_context_purpose purpose)
它分配一个新的fs_context，然后初始化它，然后调用fstype的init_fs_context函数。
vfs_parse_fs_string()
最终会调用到 fc->ops->parse_param
parse_monolithic_mount_data()
调用 fc->ops->parse_monolithic
一般会自定义一个选项切割函数，然后调用：
vfs_parse_monolithic_sep(fc, data, ovl_next_opt);
最终还是会调用到：vfs_parse_fs_string()
void put_fs_context(struct fs_context *fc)
在最后会调用这个函数来释放fs_context，同时也会释放root dentry
void put_fs_context(struct fs_context *fc)
{
struct super_block *sb;
if (fc->root) {
sb = fc->root->d_sb;
dput(fc->root);
fc->root = NULL;
deactivate_super(sb);
}
if (fc->need_free && fc->ops && fc->ops->free)
fc->ops->free(fc);
security_free_mnt_opts(&fc->security);
put_net(fc->net_ns);
put_user_ns(fc->user_ns);
put_cred(fc->cred);
put_fc_log(fc);
put_filesystem(fc->fs_type);
kfree(fc->source);
kfree(fc);
}root和root->d_sb会额外拿一个引用计数，然后再释放掉，如果初始化失败。也会走这里，但是实际会释放。
没有异常的时候need_free是true，fc->ops->free()也会执行。
最后会释放fc
int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
会调用：
fc->ops->get_tree()，初始化root dentry 和 super block。
卸载overlayfs
# umount merged
fs_context是个短暂存活的对象，只是挂载文件系统的时候分配，挂载完成后释放。
文件系统，在他们模块初始化的时候，注册自己的文件系统，其中有一个init_fs_context接口，这个接口用来初始化fs context。
它需要指定fs context的ops。
ops里面有2个接口，一个是解析参数的接口，一个是get tree接口。
fs context，在get tree之后，就会挂载文件系统。
最后释放fs context。
fs context有2个字段，可以用来存储整个挂载过程的文件系统私有数据：
fc_private
s_fs_info
overlayfs，用fc_priavate存储，ovl_fs_context，在挂载后会释放，主要用来存储配置。
用s_fs_info存储ovl_fs，这个结构体是最后在get tree，会移动到sb的private，用来存储fs的私有数据。
参考：
VFS: Introduce filesystem context. https://lwn.net/Articles/780267
https://www.kernel.org/doc/html/latest/filesystems/mount_api.html