Linux下omfs文件系统的硬盘布局

文件系统是linux内核的重要组成部分，涉及到vfs、块IO层的调度机制，块设备驱动以及具体文件系统所采用的数据结构。所使用linux内核版本是2.6.34.1。以fs/omfs为例，主要学习vfs的实现，omfs的硬盘布局，它所采用的数据结构为何能够优化MPEG文件系统。Omfs文件系统的具体文件读写又是如何实现的。OMFS：Optimized MPEG FilesystemOMFS是由SonicBlue公司创建的用于ReplayTV DVR和MP3 player的文件系统。该文件系统是基于extent的（现代很多文件系统都采用extent替代block来管理磁盘。Extent就是一些连续的block，可以有效减少元数据开销。），可用的block大小在2k到8k之间，目录结构是基于hash的。该文件系统在特定的流媒体设备中性能很好，但对于一般的应用，linux主流的文件系统应该性能更优。Omfs是如何针对MPEG做性能优化，这点还在探索中。相关阅读：Linux文件系统omfs的目录创建和删除 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-02/54025.htm Linux文件系统omfs的目录创建和删除 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-02/54025.htmLinux文件系统omfs的普通文件创建和删除 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-02/54026.htm硬盘布局格式：Omfs区分sysblocks和一般的数据blocks。Sysblock group由superblock信息、文件的metadata元数据、目录结构和extents构成。每一个sysblock都有一个包含CRC校验的头，而且可以在硬盘上备份。Sysblock大小比一个数据block小，但是它们都用64位的块号寻址。Sysblock 头信息：struct omfs_header { __be64 h_self; /* FS block where this is located */ __be32 h_body_size; /* size of useful data after header */ __be16 h_crc; /* crc-ccitt of body_size bytes */ char h_fill1[2]; u8 h_version; /* version, always 1 */ char h_type; /* OMFS_INODE_X */ u8 h_magic; /* OMFS_IMAGIC */ u8 h_check_xor; /* XOR of header bytes before this */ __be32 h_fill2; }; 文件和目录都由omfs_inode表示：struct omfs_inode { struct omfs_header i_head; /* header */ __be64 i_parent; /* parent containing this inode */ __be64 i_sibling; /* next inode in hash bucket */ __be64 i_ctime; /* ctime, in milliseconds */ char i_fill1[35]; char i_type; /* OMFS_[DIR,FILE] */ __be32 i_fill2; char i_fill3[64]; char i_name[OMFS_NAMELEN]; /* filename */ __be64 i_size; /* size of file, in bytes */ }; OMFS中的目录是一个大的hash表。文件名经过hash计算，然后放到以OMFS_DIR_START开始的桶中。查找的时候需要hash文件名，然后通过i_sibling指针查找到匹配的i_name。文件以omfs_inode结构体开头，后面跟着在OMFS_EXTENT_START开始的extent table。 struct omfs_extent_entry { __be64 e_cluster; /* start location of a set of blocks */ __be64 e_blocks; /* number of blocks after e_cluster */ };struct omfs_extent { __be64 e_next; /* next extent table location */__be32 e_extent_count; /* total # extents in this table */ __be32 e_fill;struct omfs_extent_entry e_entry; /* start of extent entries */ };

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