Linux 0 11 檔案系統

每乙個程序都有乙個flip存放著乙個索引，該索引就是核心檔案表的索引，而檔案表中的項又指向記憶體i結點表中的一項，這樣程序就要以操作乙個檔案了。

=null;

for(i=0;is_zmap=null;

block=2;

for(i=0;is_imap_blocks;i++)

if(s->s_imap

=bread(dev,block))

block++;

else

break;

for(i=0;is_zmap_blocks;i++)

if(s->s_zmap=bread(dev,block))

block++;

else

break;

//如果讀出的塊數不等於因該站有的塊數，則說明檔案系統點陣圖有問題，則釋放掉所有申請的資源後退出

if(block!=2+s->s_imap_blocks+s->s_zmap_blocks)

//對於申請空閒i節點的函式來講，如果裝置上所與的i節點都被使用，則返回為0。所以0號節點不能使用，邏輯塊也是如此。

s->s_imap[0]->b_data[0]|=1;

s->s_zmap[0]->b_data[0]|=1;

//解鎖超級塊，返回超級塊指標。

free_super(s);

return s;

}

核心檔案表中存放的是核心開啟的所有檔案的資訊，記憶體i結點表中存放的是核心要操作的磁碟檔案的i結點資訊。如指向資料檔案的i結點，指向裝置檔案的i結點等。

但是在核心中只有上述資料結構還不能對檔案系統進行操作，因數每一種檔案系統都有自己的超級塊，在超級塊中存放著該檔案系統的相關資訊，所以在核心中有乙個超級塊表，它記錄著核心所使用的各種檔案系統的超級塊資訊。超級塊表中除了會把磁碟上超級塊內容載入進來以外，還會記錄另外一些資訊特別要指出的是[i結點點陣圖在高速緩衝塊的指標陣列]和[邏輯塊點陣圖在高速緩衝塊的指標陣列]。這說明什麼？說明系統在載入超級塊資訊時會連同[i結點位圖][邏輯塊點陣圖]和更多資訊一起載入到記憶體中。

檔案系統和記憶體管理，以及程序管理是作業系統的核心部分。資料通常以檔案的形式儲存在裝置上，因此檔案系統的基本功能就是以某種格式訪問/控制檔案。0.11版的核心中採用了minix1.0版的檔案系統。在最新的2.6版核心中，借助於 vfs，系統支援50多種檔案系統。

首先介紹一下minix檔案系統

minix檔案系統和標準unix檔案系統基本相同。它由6個部分組成，分別是：引導塊，超級塊，i節點位圖，邏輯塊點陣圖，i節點，和資料區。如果存放檔案系統的裝置不是引導裝置，那麼引導塊可以為空。pc機的塊裝置通常以512位元組為乙個扇區，而檔案系統則以盤塊為單位使用之。minix中1個盤塊等於2個扇區大小。從引導塊為第0個盤塊開始計算。邏輯塊可以為2^n個盤塊，minix中邏輯塊大小等於盤塊。所以盤塊=邏輯塊=緩衝塊=1024位元組。超級塊存放檔案系統的整體資訊。i節點位圖描述了i節點的使用情況。檔案通常將控制資訊和資料分開存放，i節點就是存放檔案的控制資訊的，通常稱之為inode。邏輯塊點陣圖則描述了邏輯塊的使用情況。

linux中的檔案範圍很廣泛，不僅僅指普通檔案。用ls -l命令可以發現顯示的資訊的最左邊字元可以為"-","d","s","p","b","c",分別表示正規檔案，目錄檔案，符號連線，命名管道，塊裝置，字元裝置檔案。緊跟在其後的9位字元可以為r,w,x,s,s等，描述了檔案的訪問許可權。後面的資訊有檔案的使用者名稱，組名，檔案大小，修改日期等，這些資訊當然是放在inode中的。檔名除外。那麼檔案系統是如何被載入的呢？在系統啟動過程中，具體是在任務1的init()函式中，通過setup系統呼叫載入的，該函式呼叫mount_root()函式讀取根檔案系統的超級塊和根inode節點。

下面，就結合檔案系統的上述要素，及其資料結構講解minix1.0檔案系統。

1.超級塊

struct super_block;

每個檔案系統都要有乙個超級塊。核心維護乙個超級塊陣列：

struct super_block super_block[nr_super];

當乙個檔案系統被載入時，就將它的超級塊讀到這個陣列中，並讀取它的i節點和邏輯塊位圖到super_block的相應陣列中。解除安裝乙個檔案系統時就執行相反的操作。

super.c 檔案中實現了對超級塊的操作，包括get_super,put_super,read_super，另外還有sys_umount,sys_mount, mount_root函式。get_super是從超級塊陣列中搜尋指定裝置的超級塊。所以它要求相應的檔案系統已載入或者已讀到陣列中。 read_super則是從盤上讀取超級塊。put_super是釋放超級塊以及相應的點陣圖，這在sys_umount函式中被呼叫。

我們來看一下read_super這個函式。

static struct super_block *read_super(int dev)

//找到空項後初始化它

s->s_dev=dev;

s->s_isup=null;

s->s_imount=null;

s->s_time=0;

s->s_rd_only=0;

s->s_dirt=0;

//然後鎖定該超級塊，並從裝置上讀取超級塊。超級塊在第1塊

lock_super(s);

if(!(bh=bread(dev,1))

s->s_dev=0;

free_super(s);

return null;

}

//然後將讀取到的超級塊從緩衝塊讀到超級塊陣列中

*((struct d_super_block*)s)=*((struct d_super_block*)bh->data);

brelse(bh);

//判斷檔案系統魔數是不是0x137f,minix的魔數

if(s->s_magic!=super_magic)

//然後就讀取裝置上的i節點和邏輯塊位圖到緩衝區中,先初始化指標陣列。i_map_slots和z_map_slots都等於8，所以共有1024*8*8個位元用於描述邏輯塊。而每個邏輯塊為1024位元組，所以minix1.0最大支援64m的檔案系統。

for(i=0;is_imap

Linux 0 11 檔案系統

linux 0 11 檔案系統（二）

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