前面说了我们使用genromfs工具可以生成romfs文件系统,那其生成的映像的格式是什么?这就要探究romfs文件系统的本质了。1.romfs映像结构使用genromfs生成的romfs格式映像中,文件或者目录是顺序存放,每个文件头对齐在16字节边界上,基本结构如图:romfs映像开始16字节对应struct romfs_super_block结构体,接下来为romfs映像的卷标。上图所示情况为卷标小于16字节,如果卷标大于16字节,则顺序存放在 romfs_super_block之后,并且对齐在16字节边界上。紧随卷标之后的就是第一个文件的文件头romfs_inode结构,共16字节,之 后就是文件名,也是16字节对齐,然后才是文件内容。其中在每个文件的文件头中的前4字节(不包括低4位)为下一个文件头在romfs映像中的偏移。 romfs正是这样将整个文件组织在一起的。下面分别看romfs_super_block和romfs_inode结构。 1.1 romfs超级块结构在linux内核中,romfs超级块结构定义在include/linux/romfs_fs.h中,源代码为:
(1)word0和word1word0和word1的值是固定的,分别为"-rom"和"1fs-",是用来识别romfs文件系统的。这两个值被定义在内核中:
(2)size域size域表示romfs映像可访问的大小。也就是最后一个文件的结束位置(以16字节对齐),比如:
size = (0x60 + 16 + 16 + 44 ) / 0x10 * 0x10 + 0x10 = 0xb0 第一个16表示文件头(struct romfs_inode结构)的大小,第二个16表示文件名占用的长度。下面我们使用file命令验证计算是否正确:
可以看到其值正是0x000000b0。 从size的定义我们可以看到,其为__be32(unsigned int),所以理论支持的romfs映像最大为4G (3)checksum域接下来是checksum域。该域是用于校验文件的。使用的算法为checksum算法。简单的说就是一种数据校验方式,早期用于数据传输中对数据正确性 的校验,其基本思想是将要校验的数据加起来作为校验码,和数据一并发送给对方,在对方接收完数据后,将接收到的数据加起来和传输过来的校验码比较,如果相 等,则说明数据是正确的,否则说明传输错误。可见这种校验方式是及其简单的。那么在romfs中是如何使用的呢?在romfs中,使用checksum算法校验的数据最大为512字节,这一点可以从romfs_fill_super函数的这段代码看出:
具体计算过程可以参见genromfs源码的romfs_checksum函数和fixsum函数。这里还要说明的一点是,对于romfs映像头 (romfs_super_block),其校验和是针对前512字节的(如果romfs可访问的大小没有512字节 (romfs_super_block->size < 512)),则只校验可访问大小。对于文件头(romfs_inode),其校验和(romfs_inode->checksum)是针对文件头和 文件名的校验和。 (4)name域接下来的name域被定义为char name[0],如果我们使用sizeof(struct romfs_super_block),会发现name域不占空间,这样写的好处是我们可以直接使用 romfs_super_block->name来访问volume。但我们为什么不直接将volume也作为romfs_super_block 的一个域呢?一个原因是volume是一个长度不固定的域,你可以给他任意长度,如果放在romfs_super_block中,则势必要对volume 有一个限制,这样就限制了整个文件系统的灵活性。另一个原因是由前一个原因直接导致的,也就是如果将其作为romfs_super_block的一个域, 其势必会有固定长度,这样在volume很短的使用,就造成了空间的浪费. |
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