一个简单文件系统的实现

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goter

然后就是目录操作（在dir.c中定义）

1. const struct file_operations gt_dir_operations ={
   
2.         .llseek        =generic_file_llseek,
   
3.         .read                =generic_read_dir,
   
4.         .readdir        =gt_readdir,
   
5.         .fsync        =gt_sync_file,
   
6. };

复制代码

gt_readdir（在dir.c中定义）
linux文件系统对文件的读写是以页为单位的。

1. static int gt_readdir(struct file *filp,void *dirent,filldir_t filldir){
   
2.         loff_t pos=filp->f_pos;//目前读到的位置，文件内偏移
   
3.        
   
4.         struct inode *inode=filp->f_path.dentry->d_inode;//目录文件的inode
   
5.        
   
6.         unsigned int offset=pos & ~PAGE_CACHE_MASK;
   
7.         unsigned long n=pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;//目前读到第几页
   
8.         unsigned long npages=gt_dir_pages(inode);//该文件在内存中占用的页数
   
9.         unsigned chunk_size=sizeof(struct gt_dir_entry);
   
10.         lock_kernel();
    
11.         pos=(pos+chunk_size-1)&~(chunk_size-1);//将目前读到的位置调整到目录项开始
    
12.         if(pos>=inode->i_size)
    
13.                 goto done;       
    
14.         for(;n<npages;n++,offset=0){//遍历文件所占用的页
    
15.                 char *kaddr,*limit;
    
16.                 char *p;
    
17.        
    
18.                 struct page *page=gt_get_page(inode,n);//获取到第n页
    
19.        
    
20.                 if(IS_ERR(page)){
    
21.                         continue;
    
22.                         printk("page is error\n");
    
23.                 }
    
24.        
    
25.                 kaddr=(char *)page_address(page);//第n页在内存中的地址
    
26.        
    
27.                 p=(kaddr+offset);//指向当前该读入的目录项的地址
    
28.        
    
29.                 limit=kaddr+gt_last_byte(inode,n)-chunk_size;//边界
    
30.                 for(;p<=limit;p=gt_next_entry(p)){
    
31.                         struct gt_dir_entry * de=(struct gt_dir_entry*)p;
    
32.                           
    
33.                         if(de->ino){//目录项有对应的索引节点号
    
34.                                        
    
35.                                 offset=p -kaddr;//在页内的偏移
    
36.                                 unsigned name_len=strnlen(de->name,GT_NAME_LEN);
    
37.                                 unsigned char d_type=DT_UNKNOWN;
    
38.                                 int over=filldir(dirent,de->name,name_len,(n<<PAGE_CACHE_SHIFT)|offset,le32_to_cpu(de->ino),d_type);//调用VFS函数填充dirent结构，有兴趣的朋友可以自己去研究
    
39.                                 if(over){
    
40.                                         gt_put_page(page);//如果错误就释放该页，跳到done标号处
    
41.                                         goto done;
    
42.                                 }
    
43.                         }                       
    
44.                 }
    
45.                 gt_put_page(page);
    
46.         }
    
47. done:
    
48.         filp->f_pos=(n<<PAGE_CACHE_SHIFT)|offset;//调整当前文件内偏移
    
49.         unlock_kernel();
    
50.         return 0;       
    
51. }
    

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这段函数调用了几个新函数，主要是使用作为参数传递进来的filldir函数来完成gt_readdir
下面来看看这段函数中调用的新函数
gt_dir_pages（在dir.c中定义）

1. static inline unsigned long gt_dir_pages(struct inode *inode){
   
2.         return (inode->i_size+PAGE_CACHE_SIZE-1)>>PAGE_CACHE_SHIFT;
   
3. }

复制代码

很简单，就不解释了
gt_get_page（在dir.c中定义）

1. static struct page *gt_get_page(struct inode *dir,unsigned long n){
   
2.         struct address_space *mapping=dir->i_mapping;
   
3.         struct page *page=read_mapping_page(mapping,n,NULL);
   
4.         if(!IS_ERR(page)){
   
5.                 kmap(page);
   
6.                 if(!PageUptodate(page))
   
7.                         goto fail;
   
8.         }
   
9.         return page;
   
10. fail:
    
11.         gt_put_page(page);
    
12.         return ERR_PTR(-EIO);
    
13. }

复制代码

gt_get_page主要通过调用read_mapping_page实现，另外还加了点错误判断等

gt_last_byte（在dir.c中定义）

1. static unsigned gt_last_byte(struct inode *inode, unsigned long page_nr){
   
2.         unsigned last_byte = inode->i_size;
   
3. 
   
4.         last_byte -= page_nr << PAGE_CACHE_SHIFT;
   
5.         if (last_byte > PAGE_CACHE_SIZE)
   
6.                 last_byte = PAGE_CACHE_SIZE;
   
7.         return last_byte;
   
8. }

复制代码

gt_last_byte函数用来返回文件在第n个页中的偏移，在前n-1个页中偏移都是PAGE_CACHE_SIZE

gt_next_entry（在dir.c中定义）

1. static inline void *gt_next_entry(void *de){
   
2.         return (void *)((char *)de+sizeof(struct gt_dir_entry));
   
3. }

复制代码

这个函数也很简单，主用用来遍历目录项

gt_sync_file在前边已经分析完
这样目录操作也分析完了，下边是地址空间操作gt_aops

goter

因为地址空间操作的操作对象是内存，与磁盘的组织方式无关，所以这个我们可以直接使用VFS的地址空间操作，这样就简单多了
gt_aops（在inode.c中定义）

1. const struct address_space_operations gt_aops ={
   
2.         .readpage                =gt_readpage,
   
3.         .writepage                =gt_writepage,
   
4.         .sync_page                =block_sync_page,
   
5.         .write_begin                =gt_write_begin,
   
6.         .write_end                =generic_write_end,
   
7.         .bmap                        =gt_bmap,
   
8. };
   

复制代码

我就直接贴代码了，这部分对于我们实现一个文件系统来说很简单，如果你想继续深入下去，可以跟踪这些函数读下去
这些函数都是在inode.c中定义实现

1. 
   
2. static int gt_writepage(struct page *page,struct writeback_control *wbc){
   
3. 
   
4.         return block_write_full_page(page,gt_get_block,wbc);
   
5. }
   
6. 
   
7. static int gt_readpage(struct file *file,struct page *page){
   
8.         return block_read_full_page(page,gt_get_block);
   
9. }
   
10. 
    
11. int __gt_write_begin(struct file *file,struct address_space *mapping,loff_t pos,unsigned len,unsigned flags,struct page *pagep,void **fsdata){
    
12.         return block_write_begin(file,mapping,pos,len,flags,pagep,fsdata,gt_get_block);
    
13. 
    
14. }
    
15. 
    
16. static int gt_write_begin(struct file *file,struct address_space *mapping,
    
17. loff_t pos,unsigned len,unsigned flags,struct page **pagep,void **fsdata){
    
18.         *pagep=NULL;
    
19.         return __gt_write_begin(file,mapping,pos,len,flags,pagep,fsdata);
    
20. }
    
21. 
    
22. static sector_t gt_bmap(struct address_space *mapping,sector_t block){
    
23.         return generic_block_bmap(mapping,block,gt_get_block);
    
24. }

复制代码

地址空间操作就是这样，接下来是对目录索引节点的操作

flike

是不是要重新编译内核，要是的话，采用什么版本？

goter

哈哈，谢谢Godbach大哥

goter

需要重新编译内核，版本的话我是用的2.6.27.8，相近的版本应该也可以

Godbach

原帖由 goter 于 2009-5-23 19:07 发表
需要重新编译内核，版本的话我是用的2.6.27.8，相近的版本应该也可以

需要重新编译内核啊。之前论坛上有另外一个网友上传了一个比较简单的Ramdisk，好像可以按照内核模块的方式加载到内核。

flike

mkfs.gt  gt_fs.h 这两个文件都是放在/include/linux下吗？
mkfs.gt中的具体内容什么？看不到。

goter

我去搜搜看

goter

gt_fs.h需要放到include/linux下
mkfs.gt是个二进制文件，你可以把它放到任意位置，只支持mkfs.gt /dev/sdax
需要代码的话我可以贴上来