對ROMFS文件系統的分析和改進
針對這點我們可以做一些適當的改進工作,ROMFS的基本結構十分緊湊,能夠改動的范圍比較有限。為了盡可能保留原有代碼的結構,我們沒有在 ROMFS的文件結構中添加新字段,只是利用了文件名的填充字段作為對文件尋址的補充。在構造文件系統時在實際文件名后加上1個字節作為文件名的附加段,實際文件名加上附加段后寫入文件系統作為該文件的文件名。附加段的前4位用來作為文件首地址的低4位。這樣如果文件名不是16個字節整數倍則可以利用對文件名的填充字節,不會額外占用空間;如果文件名長度剛好為16字節的整數倍,那么加上一個字節的附加段后必須再填充15個字節以符合文件名保持16字節對齊的要求。這會浪費15個字節的空間,但文件名本身恰好滿足16字節對齊的機會并不大,從概率角度講只有1/16,因此是可以接受的。修改后ROMFS的文件結構如下:

在對文件尋址時,將next filehdr 字段的前28位和additional 字段的前4位合并起來作為下一個文件頭起始地址,這樣文件的尋址可以達到32位,ROMFS能夠容納的最大文件可以達到4G。
5.2 試驗分析:
使用ROMFS生成一個文件系統。我們使用普通的Linux操作系統,內核版本為2.4.20-8,編譯時選擇支持ROMFS文件系統。至于romfs工具和源代碼,可以從http://romfs.sourceforge.net得到。我們使用修改后的代碼,同時對Linux中ROMFS的代碼也要進行適當的修改,并重新編譯內核。試驗可以建立一個簡單的目錄FSROOT,目錄結構如下:

FSROOT |
FILE1 |
FILE2 |
SUBDIR1 |
FILE3 |
FILE1 和FILE2 大小為100M,FILE3大小為512M
生成romfs的命令如下(在當前目錄下):genromfs -f romfs.bin –d FSROOT/
程序會根據目錄FSROOT內容生成一個名為 romfs.bin的映像文件。選擇一個掛載點,如/home目錄,將生成的romfs.bin掛載到該目錄下,命令為 mount –t romfs romfs.bin /home,將指定的映像文件掛載到/home目錄下。可以用ls命令查看該目錄。
[root@linuxserver home]# ls
[root@linuxserver home]# DIR1 FILE1 FILE2
[root@linuxserver home]# cd DIR1
[root@linuxserver DIR1]# ls
[root@linuxserver DIR1]# FILE3
可以看到新修改的ROMFS文件系統工作的很好,能夠容納超過256M的文件,達到了我們預期的目的。
6.結束語
ROMFS是眾多應用于嵌入式的文件系統之一,目前Linux和ucLinux都支持ROMFS。本文從數據的組織方式,基本數據結構,重要的操作的實現等方面詳細分析了ROMFS的原理。同時指出了ROMFS一些局限性并做了一些改進工作。但是ROMFS本身的設計使其難以被修改為可擦寫的文件系統,如果要在文件系統中提供可擦寫功能,可以使用其它支持讀寫的嵌入式文件系統(比如JFFS2)以適應需要對閃存進行讀寫的應用。
本文的創新點在于對ROMFS 文件系統中文件尋址方法的改進,使得ROMFS可以支持更大的文件,滿足了嵌入式設備中對存儲系統更高的需求。
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