ROMFS文件系统分析［三］ROMFS映像文件结构

上一节（http://blog.chinaunix.net/u2/73528/showart.php?id=1903687）说的是romfs的超级块结构(struct romfs_super_block)，下面主要介绍romfs的inode结构(struct romfs_inode)。
   众所周知，在文件系统中，我们都会提到inode节点。那么对于romfs文件系统，是否也有inode节点？如果有，那是否也向EXT2等如此庞大复杂？
对于第一个问题，我们的回答是“是”，第二个回答是“否”。romfs设计的初衷就是构建一个最小内核。为了达到目的，我们是一切从简。越简单其自身就越小，越能提高空间的利用率；越简单处理起来效率就越高。所以romfs的inode也和其超级块结构一样，非常简单：

/* On disk inode */

struct romfs_inode {
        __be32 next; /* low 4 bits see ROMFH_ */
        __be32 spec;
        __be32 size;
        __be32 checksum;
        char name[0];
};

初看，似乎和其超级块结构一样，都有5个域。结构本身大小也一样(都为16字节)。实际上，在生成romfs映像的工具genromfs中，就是使用一个结构(struct romfsfh)来代表这两个结构的，之所以分开，是因为其代表的对象不同。romfs_super_block代表整个romfs文件系统，而romfs_inode只代表文件。虽然两个结构一样，但个个域的含义是不一样的。下面我们一一讲解。

1. next域

  该域是非常重要的一个字段。因为整个romfs映像中的文件头最少都对齐在16字节边界上，也就是说其在romfs映像文件中的偏移的低四位一定为0。所以我们正还利用这4位来做些什么。
romfs文件系统使用其低4位来表示文件类型和文件的权限，具体分配为：［0：2］共3位和起来表示文件类型，可见在romfs文件系统中，支持的文件类型有8中，具体有：

#define ROMFH_HRD 0 /* 硬链接文件 */
#define ROMFH_DIR 1 /* 目录文件 */
#define ROMFH_REG 2 /* 普通文件 */
#define ROMFH_LNK 3 /* 链接文件 */
#define ROMFH_BLK 4 /* 块设备文件 */
#define ROMFH_CHR 5 /* 字符设备文件 */
#define ROMFH_SCK 6 /* 套接字文件 */


   第4位表示文件是否有可执行权限。如果其他用户具有读写执行权限，并且文件是一个目录或者普通文件，则给文件加上可执行权限。硬链接文件不具有可执行权限。将next域的低4位置0就是下一个文件在romfs中的偏移。romfs正是通过这个域将所有文件组织起来的。
   这里还有一个小小的问题。在网上看到许多关于romfs的文章，说romfs文件系统使用next域的高28位来寻址下一个文件，所以romfs文件系统支持的最大的映像为256M。还有人经过理论，使用name域的一些空间和next域联合起来，使romfs文件系统支持大于256M的文件。这个说法是完全错误的。最好的证据就是你直接拖几个五六百兆的电影，然后使用genromfs工具看其是否能生成romfs映像；如果能生成，使用mount命令挂载，看其是否挂载上；如果能挂载上，你可以使用cp命令将大于256M的电影文件拷出来，使用diff命令和原来的电影文件对比一下，看是否一样。在我的机子上，这些假设都成立。这并非偶然，我们可以从最最本质的代码角度继续证实这一点.

2. spec域

   初识romfs的时候，这个域我困惑了好久，不知道它和next域表示的文件类型到底有什么联系和区别，看内核文档(Documention/filesystem/romfs.txt)的时候也是没弄明白。经过这些天的分析，现在终于弄明白了。如果你也在学习romfs文件系统，希望对你有帮助。
这个域是文件类型相关的，也就是说对于不同的文件类型，这个域表示的含义是不一样的。
(1).对于硬链接文件(next & 0xf = 0)，这个域的值为其指向的文件的偏移。
(2).对于目录文件(next & 0x1 = 1)，这个域指向其内第一个文件的文件头
    在romfs映像中的偏移。
(3).对于普通文件(next & 0x2 = 2)，链接文件(next & 0x3 = 3)
    ，SOCKET文件(next & 0x6 = 6)和管道文件(next & 0x7 = 7)，这
    个域一定为0，这一点可以从genromfs工具代码的角度证明（具体见
    dumpnode函数，我们在后面还会详细分析）。
(4).对于块设备文件(next & 0x4 = 4)和字符设备文件(next & 0x5 = 5)
   ，这个域的高16位为设备文件代表的设备的主设备号，低16位为次设备号。

3. size域

   该域表示文件的大小。文件内容是16字节对齐的。如果文件的末尾不够16字节，则使用0填充.

4. checksum域

和romfs_super_block结构不同的是，这个域只是文件头和文件名的校验和。