文件系统的布局

文件系统通常保存在磁盘上。在本实验中,第三个磁盘(即disk0,前两个磁盘分别是 ucore.img 和 swap.img)用于存放一个SFS文件系统(Simple Filesystem)。通常文件系统中,磁盘的使用是以扇区(Sector)为单位的,但是为了实现简便,SFS 中以 block (4K,与内存 page 大小相等)为基本单位。

SFS文件系统的布局如下图所示。

image

第0个块(4K)是超级块(superblock),它包含了关于文件系统的所有关键参数,当计算机被启动或文件系统被首次接触时,超级块的内容就会被装入内存。其定义如下:

struct sfs_super {
    uint32_t magic;                                  /* magic number, should be SFS_MAGIC */
    uint32_t blocks;                                 /* # of blocks in fs */
    uint32_t unused_blocks;                         /* # of unused blocks in fs */
    char info[SFS_MAX_INFO_LEN + 1];                /* infomation for sfs  */
};

可以看到,包含一个成员变量魔数magic,其值为0x2f8dbe2a,内核通过它来检查磁盘镜像是否是合法的 SFS img;成员变量blocks记录了SFS中所有block的数量,即 img 的大小;成员变量unused_block记录了SFS中还没有被使用的block的数量;成员变量info包含了字符串"simple file system"。

第1个块放了一个root-dir的inode,用来记录根目录的相关信息。有关inode还将在后续部分介绍。这里只要理解root-dir是SFS文件系统的根结点,通过这个root-dir的inode信息就可以定位并查找到根目录下的所有文件信息。

从第2个块开始,根据SFS中所有块的数量,用1个bit来表示一个块的占用和未被占用的情况。这个区域称为SFS的freemap区域,这将占用若干个块空间。为了更好地记录和管理freemap区域,专门提供了两个文件kern/fs/sfs/bitmap.[ch]来完成根据一个块号查找或设置对应的bit位的值。

最后在剩余的磁盘空间中,存放了所有其他目录和文件的inode信息和内容数据信息。需要注意的是虽然inode的大小小于一个块的大小(4096B),但为了实现简单,每个 inode 都占用一个完整的 block。

在sfs_fs.c文件中的sfs_do_mount函数中,完成了加载位于硬盘上的SFS文件系统的超级块superblock和freemap的工作。这样,在内存中就有了SFS文件系统的全局信息。

results matching ""

    No results matching ""