tmpfs 挂载后之前占用目录的进程无法发现刚 mount 目录中的文件

[rev1si0n]

问题：在终端 A 中 ls -l 只能发现之前创建的两个文件，并不能发现 file03 ，请问，是否有办法在不结束终端 A 且不切换目录的情况下，在终端 A 中显示 file03 ？如果不行，是因为什么？或者，是否有其他替代方法？谢谢各位大佬解答。

过程：开启两个终端

终端 A:

mkdir -p /tmp/workdir
cd /tmp/workdir
touch file01
touch file02
ls -la

终端 B:

sudo mount -t tmpfs tmpfs /tmp/workdir
cd /tmp/workdir

touch file03
ls -la

[julyclyde]

@timewarp 建议了解一下/proc/pid/mounts
你可以单独发帖子说一下你的过程，我去那边指出你的错误。在这里有点跑题了

[LindsayZhou]

@rev1si0n 不太了解内核，如果答错请指正

如果只是说 cd 这个命令，那只要能调用 chdir syscall 的其他命令都一样的。如果说 chdir 系统调用都不能用，大概率是无解的吧。

bash 启动子进程的时候，会继承 bash 进程的工作路径。
这个数据存储在 bash 进程的 current(struct task_struct *) -> fs(struct fs_struct *) -> pwd(struct path) 里，struct path 有两个成员 vfsmount 和 dentry ，都是和文件系统强相关的。
vfsmount 直接就是文件系统的挂载信息，而 dentry 里有 inode 之类各个文件系统独立的信息，不修改 pwd 对象大概是不行的。

[timewarp]

@julyclyde 你真的是.....那我来给你讲讲代码吧...

首先，你讲的/proc/pid/mounts 是 pid 这个进程所在的命名空间里挂载的所有文件系统列表，跟题主的问题没有任何关系，题主没有涉及 namespace 的切换，主进程和 sdk （子进程之类的）处于同一个 namespace 。

其次，让我们看一下 vfs 层的代码，

path_lookupat 函数负责解析路径分量，path_init 负责初始化路径分量的解析起点，对于 ls . 这个命令来讲，我们把起点设定为 fs->pwd ，也就是/proc/pid/cwd 的值。放在题主的环境里起点就是 workdir 这个父目录
然后函数进入 link_path_walk 开始正式解析路径分量，由于我们的入参 name="."，所以此函数一个循环直接结束，不会进一步进入 walk_component 函数了。link_path_walk 返回 0 ，此时入参 nd 直接把父目录 workdir 带回了。上层函数 path_lookupat 直接调用 lookup_last 把父目录相关的 dentry 和 inode 准备好，然后层层返回，路径查找结束。

那么再来看看 ls /tmp/workdir 的情况，路径分量解析起点是/，即父文件系统的根目录。然后 name="/tmp/workdir"被 link_path_walk 逐段解析，由于/后是 tmp 字符串，所以调用 walk_component 首先解析 tmp ，这个环节无事发生，再然后使用 walk_component 继续进入 workdir 这个子目录，此时发现 workdir 的 dentry 上有个标志位 DCACHE_MOUNTED(mount 系统调用是给 workdir 这个挂载点设置的，参见函数 d_set_mounted)，这说明了什么？说明这是个挂载点，于是 lookup_mnt 被调用，路径查找流程开始“下降”到子文件系统，所以我们要解析的下一个分量不再是父文件系统的 workdir 目录，而是子文件系统的根目录。于是我们就看到了新的内容。


对比以上两个过程，我们会发现当 ls . 的时候，由于. 是个特殊的分量，内核会特殊的处理，所以不会走 walk_component ，也就没机会检测到当前目录上的 DCACHE_MOUNTED 标志。
而我们 ls 一个/tmp/workdir 的时候，迫使内核重新走一遍路径分量解析，它就能发现 DCACHE_MOUNTED 标志。

这就是为什么 ls . 永远看到旧内容，而 ls ../workdir 或者 ls /tmp/workdir 却可以看到新内容

[LindsayZhou]

@LindsayZhou 续 #22
挂个 eBPF 程序进到内核空间把程序的 pwd 都改了 （狗头

[rev1si0n]

@julyclyde
@timewarp
@LindsayZhou

好了谢谢各位佬，学的也太扎实了也。我觉得这可能是不大可能了😂，佬们不要吵了吧

[julyclyde]

@timewarp 经实验，你说的是对的
我忘记全路径这个事了

cwd 的情况（也就是早已打开了旧目录的情况）确实无解。ls 相当于另外打开一次，是可以走全流程的

[julyclyde]

@timewarp 关键问题是
虽然 ls 完整路径可以看到新内容
但是 cwd 依然还是旧路径啊。这个方法并不能解决 OP 的提问“不结束终端 A 且不切换目录的情况下“

如果程序里写死了”本地目录下某文件“那就无论如何也不可能让它访问到新的 mount 了