對(duì)ROMFS文件系統(tǒng)的分析和改進(jìn)

3.ROMFS的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

ROMFS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要有文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和文件結(jié)構(gòu)兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

ROMFS的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

struct romfs_super_block {

__u32 word0;

__u32 word1;

__u32 size;

__u32 checksum;

char name[0]; /* volume name */

};

該結(jié)構(gòu)用于識(shí)別整個(gè)ROMFS文件系統(tǒng)，大小為512字節(jié)，word0初始值為'-','r','o','m'，word1初始值為 '-','1','f','s'，通過(guò)這兩個(gè)字操作系統(tǒng)確定這是一個(gè)ROMFS文件系統(tǒng)。size字段用于記錄整個(gè)文件系統(tǒng)的大小，理論上ROMFS大小最多可以達(dá)到4G。checksum是前512字節(jié)的校驗(yàn)和，用于確認(rèn)整個(gè)文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的正確性。前面4個(gè)字段占用了16字節(jié)，剩下的都可以用作文件系統(tǒng)的卷名，如果整個(gè)首部不足512字節(jié)便用0填充，以保證首部符合16字節(jié)對(duì)齊的規(guī)則。

ROMFS的文件結(jié)構(gòu)如下：

struct romfs_inode {

__u32 next; /* low 4 bits see ROMFH_ */

__u32 spec;

__u32 size;

__u32 checksum;

char name[0];

};

next 字段是下一個(gè)文件的偏移地址，該地址的后4位是保留的，用于記錄文件模式信息，其中前兩位為文件類(lèi)型，后兩位則標(biāo)識(shí)該文件是否為可執(zhí)行文件。因此 ROMFS用于文件尋址的字段實(shí)際上只有28bit，所以ROMFS中文件大小不能超過(guò)256M。spec字段用于標(biāo)識(shí)該文件類(lèi)型。目前ROMFS支持的文件類(lèi)型包括普通文件，目錄文件，符號(hào)鏈接，塊設(shè)備和字符設(shè)備文件。size是文件大小，checksum是校驗(yàn)和，校驗(yàn)內(nèi)容包括文件名，填充字段。 name是文件名首地址，文件名長(zhǎng)度必須保證16字節(jié)對(duì)齊，不足的部分用可以0填充。

4.ROMFS的實(shí)現(xiàn)

在Linux系統(tǒng)中定義一個(gè)文件系統(tǒng)首先要定義相應(yīng)的file_system_type以及讀取超級(jí)塊的函數(shù)。具體到ROMFS本身，這兩個(gè)對(duì)象分別是romfs_fs_type和romfs_read_super，通過(guò)宏DECLARE_FSTYPE_DEV來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)romfs_fs_type的定義以及初始化工作。此外還需要實(shí)現(xiàn)對(duì)目錄，文件的讀寫(xiě)操作。

在Linux對(duì)ROMFS的實(shí)現(xiàn)中，比較重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：

//超級(jí)塊操作表

static struct super_operations romfs_ops = {

read_inode: romfs_read_inode,

statfs: romfs_statfs,};

//頁(yè)操作表

static struct address_space_operations romfs_aops = {

readpage: romfs_readpage};

//常規(guī)文件操作表

static struct file_operations romfs_dir_operations = {

read: generic_read_dir,

readdir: romfs_readdir,};

//索引節(jié)點(diǎn)操作表

static struct inode_operations romfs_dir_inode_operations = {

lookup: romfs_lookup,};