UBIFS文件系统分析3 - 超级块管理

UBIFS superblock存储在volume的第一个LEB，在UBIFS运行期间superblock几乎不会改变，只有一种情况会导致superblock node被重写，就是自动resize时。之所以需要自动resize，是因为创建ubifs文件系统镜像时，并不知道将要mount的UBI bolume的大小，所以当我们将UBIFS镜像安装到UBI上时，UBI的尺寸可能大于UBIFS镜像所需要的最大空间，此时就需要把UBIFS resize以适合UBI volume，以更好的利用UBI空间。 superblock 磁盘结构保存着文件系统大部分尺寸参数 struct ubifs_sb_node { ??? struct ubifs_ch ch; ??? __u8 padding[2]; ??? __u8 key_hash; ??? __u8 key_fmt; ??? __le32 flags; ??? __le32 min_io_size; ??? __le32 leb_size; ??? __le32 leb_cnt; ??? __le32 max_leb_cnt; ??? __le64 max_bud_bytes; ??? __le32 log_lebs; ??? __le32 lpt_lebs; ??? __le32 orph_lebs; ??? __le32 jhead_cnt; ??? __le32 fanout; ??? __le32 lsave_cnt; ??? __le32 fmt_version; ??? __le16 default_compr; ??? __u8 padding1[2]; ??? __le32 rp_uid; ??? __le32 rp_gid; ??? __le64 rp_size; ??? __le32 time_gran; ??? __u8 uuid[16]; ??? __le32 ro_compat_version; ??? __u8 padding2[3968]; } __attribute__ ((packed)); @key_hash：文件系统生成key的hash函数类型 @key_fmt: 文件系统key的格式，ubifs当前只有一种64bits key格式：32bit ino + 3bits key type + 29bits hash @min_io_size：文件系统最小读写单元 @leb_size：Logical erased block尺寸 @leb_cnt：文件系统实际的leb count @max_leb_cnt：文件系统允许使用的最大leb count @log_lebs：log area 占用的逻辑LEB数目 @lpt_lebs: lprops table占用的逻辑LEB数目 @orph_lebs: orphan area占用的逻辑LEB数目 @jhead_cnt：journal head记录下一个节点写到flash上的位置，UBIFS采用多线程journal来写入两种主要的heads：base head和data head．jhead_cnt记录这个数目． @fanout：ubifs文件系统树的最大扇出数． @lsave_cnt：LPT save table中LEB Numbers的数目， @fmt_version：UBIFS on flash format version． fs/ubifs/sb.c 499 /** 500? * ubifs_write_sb_node - write superblock node. 501? * @c: UBIFS file-system description object 502? * @sup: superblock node read with 'ubifs_read_sb_node()' 503? * ? 504? * This function returns %0 on success and a negative error code on failure. 505? */ 506 int ubifs_write_sb_node(struct ubifs_info *c,struct ubifs_sb_node *sup) 507 { 508???? int len = ALIGN(UBIFS_SB_NODE_SZ,c->min_io_size); 509??? ? 510???? ubifs_prepare_node(c,sup,UBIFS_SB_NODE_SZ,1); 511???? return ubifs_leb_change(c,UBIFS_SB_LNUM,len,UBI_LONGTERM); 512 } superblock只使用擦除块第一个page，并不会使用其他的page，这是因为superblock修改很少，不需要考虑利用其他的page 514 /** 515? * ubifs_read_superblock - read superblock. 516? * @c: UBIFS file-system description object 517? * 518? * This function finds,reads and checks the superblock. If an empty UBI volume 519? * is being mounted,this function creates default superblock. Returns zero in 520? * case of success,and a negative error code in case of failure. 521? */ 522 int ubifs_read_superblock(struct ubifs_info *c) 523 { 524???? int err,sup_flags; 525???? struct ubifs_sb_node *sup; 526 527???? if (c->empty) { 528???????? err = create_default_filesystem(c); 529???????? if (err) 530???????????? return err; 531???? } 532 533???? sup = ubifs_read_sb_node(c); 534???? if (IS_ERR(sup)) 535???????? return PTR_ERR(sup); 536 ?????? ........... 622 623???? /* Automatically increase file system size to the maximum size */ 624???? c->old_leb_cnt = c->leb_cnt; 625???? if (c->leb_cnt < c->vi.size && c->leb_cnt < c->max_leb_cnt) { 626???????? c->leb_cnt = min_t(int,c->max_leb_cnt,c->vi.size); 627???????? if (c->vfs_sb->s_flags & MS_RDONLY) 628???????????? dbg_mnt("Auto resizing (ro) from %d LEBs to %d LEBs",629???????????????? c->old_leb_cnt,c->leb_cnt); 630???????? else { 631???????????? dbg_mnt("Auto resizing (sb) from %d LEBs to %d LEBs",632???????????????? c->old_leb_cnt,c->leb_cnt); 633???????????? sup->leb_cnt = cpu_to_le32(c->leb_cnt); 634???????????? err = ubifs_write_sb_node(c,sup); 635???????????? if (err) 636???????????????? goto out; 637???????????? c->old_leb_cnt = c->leb_cnt; 638???????? } 639???? } 640 641???? c->log_bytes = (long long)c->log_lebs * c->leb_size; 642???? c->log_last = UBIFS_LOG_LNUM + c->log_lebs - 1; 643???? c->lpt_first = UBIFS_LOG_LNUM + c->log_lebs; 644???? c->lpt_last = c->lpt_first + c->lpt_lebs - 1; 645???? c->orph_first = c->lpt_last + 1; 646???? c->orph_last = c->orph_first + c->orph_lebs - 1; 647???? c->main_lebs = c->leb_cnt - UBIFS_SB_LEBS - UBIFS_MST_LEBS; 648???? c->main_lebs -= c->log_lebs + c->lpt_lebs + c->orph_lebs; 649???? c->main_first = c->leb_cnt - c->main_lebs; 650 651???? err = validate_sb(c,sup); 652 out: 653???? kfree(sup); 654???? return err; 655 } 527 ~ 531 c->empty表示要mount的UBI volume 是empty，那么create_default_filesystem创建一个缺省的文件系统 533 读取superblock on-flash结构 623 ~ 639 如果镜像的leb_cnt小于volume的可用尺寸，那么resize文件系统，使其利用volume的所有可用空间，更新on-flash superblock，这也是UBIFS文件系统唯一修改superblock的地方。 641 ~ 649 可以看到ubifs各个area的起始位置和大小 651 最后对superblock中的参数进行验证