从零自制docker-13-【实现 mydocker run -v 支持数据卷挂载】

umount <挂载点>

在Linux系统中，如果你使用 mount -o bind 命令创建了一个绑定挂载，你可以使用 umount 命令来卸载（解除挂载）这个挂载点。umount 命令用于卸载文件系统或挂载点。

下面是卸载绑定挂载的基本语法：

umount <挂载点>

• umount：这是命令本身，用于执行卸载操作。注意，umount 的拼写中没有字母 n，尽管在某些系统上也可以使用 unmount 作为别名。
• <挂载点>：这是要卸载的挂载点的路径。在绑定挂载的情况下，这是你之前使用 mount -o bind 命令挂载的目录。

例如，如果你之前创建了一个绑定挂载：

mount -o bind /host/directory/ /container/directory/

你可以使用以下命令来卸载这个挂载点：

umount /container/directory/

执行这个命令后，/container/directory/ 将不再是一个挂载点，容器将无法访问宿主机上的 /host/directory/ 目录。

在某些情况下，如果你尝试卸载一个正在被使用的挂载点，umount 命令可能会返回一个错误，表示设备正忙。为了解决这个问题，你可以使用 fuser 命令来查找并终止使用该挂载点的进程，或者使用 lsof 命令来列出打开的文件和挂载点。

在Go语言中，如果你需要卸载一个挂载点，你可以使用 syscall 包中的 Syscall 函数来调用底层的 umount 系统调用，但这通常不是推荐的做法，因为它涉及到直接的系统调用，可能会导致代码的可移植性降低。通常，卸载挂载点的操作是在命令行中手动执行的，或者在容器化环境中通过容器运行时的命令来实现。

os.Mkdir

在Go语言中，os.Mkdir 函数用于创建一个新的目录。如果你尝试使用 os.Mkdir 创建一个已经存在的目录，函数会返回一个错误。这个错误通常是 syscall.EEXIST，它是 os 包中的一个常量，表示文件已存在。

下面是你的代码片段的详细解释：

if err := os.Mkdir(containervolume_inhost, 0777); err != nil {
    log.Infof("mkdir hostvolume error: %v", err)
}

• os.Mkdir(containervolume_inhost, 0777)：这行代码尝试创建一个名为 containervolume_inhost 的新目录，并设置其权限为 0777，这是一个非常开放的权限设置，允许所有用户读、写和执行。
• err != nil：这是一个条件判断，检查 os.Mkdir 函数是否返回了非空的错误值。如果返回了错误，那么 err 将不会是 nil。
• log.Infof("mkdir hostvolume error: %v", err)：如果 os.Mkdir 返回了错误，这段代码会记录一个信息级别的日志，包含错误信息。%v 是一个格式化动词，用于打印错误信息的默认格式。

如果 containervolume_inhost 目录已经存在，os.Mkdir 会返回一个错误，你的代码会捕获这个错误并记录日志。然而，这段代码没有提供任何处理已存在目录的逻辑，它只是记录了错误。

为了更好地处理这种情况，你可以添加额外的逻辑来检查目录是否已经存在，而不是仅仅依赖于错误处理。例如：

if _, err := os.Stat(containervolume_inhost); os.IsNotExist(err) {
    // 目录不存在，创建目录
    if err := os.Mkdir(containervolume_inhost, 0777); err != nil {
        log.Infof("mkdir hostvolume error: %v", err)
    }
} else {
    // 目录已经存在
    log.Infof("Directory %s already exists", containervolume_inhost)
}

在这个修改后的代码中，我们首先使用 os.Stat 函数来检查目录是否存在。如果目录不存在，我们再尝试创建它。如果目录已经存在，我们记录一个信息，说明目录已经存在，而不尝试创建它。这样可以避免不必要的错误日志。

mount -o bind <源目录> <目标目录>

在Linux系统中，mount 命令用于挂载文件系统，而 -o bind 选项用于创建绑定挂载。下面是这个命令的语法解释：

mount -o bind <源目录> <目标目录>

• mount：这是命令本身，用于执行挂载操作。
• -o：这是 mount 命令的一个选项，用于指定挂载选项。-o 后面跟着的是逗号分隔的挂载选项列表。
• bind：这是 -o 选项后面的一个挂载选项，表示要创建一个绑定挂载。绑定挂载允许你将一个目录的内容挂载到另一个位置，而不改变原始目录的内容。
• <源目录>：这是要挂载的源目录的路径。在绑定挂载中，这个目录的内容将被复制到目标目录。
• <目标目录>：这是挂载点的路径，即源目录的内容将被挂载到这个位置。

例如，命令 mount -o bind /host/directory/ /container/directory/ 的解释如下：

• /host/directory/：这是宿主机上的源目录路径，它包含了你想要在容器内部访问的文件和目录。
• /container/directory/：这是容器内部的目标目录路径，宿主机上的源目录将被挂载到这里。

执行这个命令后，容器内的/container/directory/目录将直接映射到宿主机的/host/directory/目录。这意味着在容器内部对/container/directory/目录的任何更改都会反映到宿主机的/host/directory/目录，反之亦然。

绑定挂载在容器化环境中非常有用，因为它允许容器访问宿主机上的文件系统，这对于共享配置文件、日志文件或数据文件等非常有用。然而，需要注意的是，绑定挂载可能会带来安全风险，因为容器可以访问宿主机上的文件系统，所以应该谨慎使用，并确保只有授权的容器可以访问敏感的宿主机目录。

在Docker中，绑定挂载可以通过-v或--volume选项来实现，例如：

docker run -v /host/directory/:/container/directory/ ...

这个命令与mount -o bind命令的效果类似，但它是在Docker容器启动时自动执行的。

卸载overlayfs时里含有绑定挂载点

当您尝试卸载一个OverlayFS文件系统，而该文件系统中包含通过mount --bind创建的绑定挂载点时，可能会遇到无法卸载成功的问题。这主要是因为Linux内核为了防止数据损坏或一致性问题，不允许直接卸载一个包含活动挂载点的文件系统。

修改merged层中的绑定挂载点对upper层

对/merged/tmp（实际上是访问的/volume的内容，因为它被bind挂载到这里）的修改理论上不会直接影响到OverlayFS定义的upper层。这是因为bind挂载创建了一个新的、独立的访问点到原始的/volume目录，它在文件系统层次上“遮盖”了OverlayFS原本的lower和upper结构。

fmt.Errorf

fmt.Errorf 函数返回的是一个 error 类型的值。在Go语言中，error 是一个内置的接口类型，定义如下：

type error interface {
    Error() string
}

这个接口有一个方法 Error()，它返回一个字符串，通常是描述错误的文本。fmt.Errorf 函数使用类似于 fmt.Printf 的格式化字符串来创建一个新的错误值，并返回这个值。

在你的例子中：

err := fmt.Errorf("invalid volume [%s], must split by `:`", volume)

这里创建了一个新的错误值，并将其赋值给变量 err。这个错误值描述了一个无效的卷，指出卷应该通过冒号 : 进行分割。如果这个错误值被传递给一个函数或方法，并且该函数或方法期望接收一个 error 类型的参数，那么这个错误值就可以被传递进去。

例如，你可以在函数中返回这个错误值：

func validateVolume(volume string) error {
    parts := strings.Split(volume, ":")
    if len(parts) != 2 {
        return fmt.Errorf("invalid volume [%s], must split by `:`", volume)
    }
    // 继续处理...
    return nil
}

在这个例子中，validateVolume 函数检查传入的卷是否正确地通过冒号分割成两部分。如果分割后的切片长度不是2，函数就会返回一个错误值。如果一切正常，函数返回 nil 表示没有错误。

实现目标

• 启动容器时通过-v参数指定volume 实现指定的位置的文件数据在容器结束后的变化保留在主机上
• 将需要保留变化的文件通过bind mount使得主机和容器内的文件保持同步变化

流程

1. 实现-v命令

• 这里的 “volume” 指的是在容器化技术（如Docker）中使用的卷（volume）的概念。

1. -v命令会进行bind mount操作使得文件同步

• 在Docker中，-v 或 --volume 选项用于将宿主机的目录挂载到容器中，或者创建一个命名的卷。

1. 退出时候先卸载同步的文件挂载点然后再卸载overlayfs，最后才删除，删除依旧是删除overlayfs，因为overlayfs包括挂载点

代码

https://github.com/FULLK/llkdocker/tree/main/volume_docker

• 实现挂载操作是在子进程（容器）运行起来之前

• 先挂载overlayfs，然后绑定挂载数据卷，这样主机上的volume就同步到了merged的容器的数据卷的位置
  

• 此时如果在容器中对容器的与主机绑定的数据卷建立文件

• 注意由于先挂载overlayfs再绑定挂载，此时绑定挂载点已经不属于overlayfs了，所以在绑定里面的修改将不会有overlayfs的机制（绑定挂载点如果在lower，但此时由于是绑定挂载，相当于并没有挂载到overlayfs，所以overlayfs机制对该挂载点不会生效，相当于lower层绑定挂载点变化，但upper层不会变化，merged绑定挂载点变化）
  
  

• 实现卸载操作是在子进程结束之后

• 此时先卸载绑定挂载点，因为绑定挂载点在overlayfs里面，如果先卸载overlayfs就会发现里面还有一个挂载点，此时卸载就会失败，

• 退出后在宿主机查看挂载点，发现成功卸载
  

• 绑定挂载内容也在主机上保存了
  

• 重新启动容器，此时由于绑定挂载，容器内的数据卷内容保存生效