對ROMFS文件系統(tǒng)的分析和改進

引言：ROMFS是在嵌入式設備上常用的一種文件系統(tǒng)，具備體積小，可靠性好，讀取速度快等優(yōu)點。同時支持目錄，符號鏈接，硬鏈接，設備文件。但也有其局限性。ROMFS是一種只讀文件系統(tǒng)，同時由于ROMFS本身設計上的原因，使得ROMFS支持的最大文件不超過256M。本文討論了 ROMFS的原理，并針對其代碼做了詳細的分析，指出了ROMFS的優(yōu)缺點并做了相應的改進。Linux, uclinux都支持ROMFS文件系統(tǒng)。除ROMFS外，其它常用的嵌入式設備的文件系統(tǒng)還有CRAMFS，JFFS2等，它們各有特色。

1．ROMFS文件系統(tǒng)的特點

ROMFS是一種只讀的文件系統(tǒng)，它使用順序存儲方式，所有數(shù)據(jù)，包括目錄，鏈接等都按目錄樹的順序存放。相對于EXT2等較大型的文件系統(tǒng)而言，ROMFS非常節(jié)省空間。通常ROMFS用在嵌入式設備中作為根文件系統(tǒng)，或者用于保存boot loader以便引導系統(tǒng)啟動。

2．ROMFS文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方式

設計一個文件系統(tǒng)首先要確定它的數(shù)據(jù)存儲方式。不同的數(shù)據(jù)存儲方式對文件系統(tǒng)占用空間，讀寫效率，查找速度等主要性能有極大影響。ROMFS是一種只讀的文件系統(tǒng)，它使用順序存儲方式，所有數(shù)據(jù)都是順序存放的。因此ROMFS中的數(shù)據(jù)一旦確定就無法修改，這是ROMFS只能是一種只讀文件系統(tǒng)的原因，它的數(shù)據(jù)存儲方式?jīng)Q定了無法對ROMFS進行寫操作。由于采用了順序存放策略，ROMFS中每個文件的數(shù)據(jù)都能連續(xù)存放，讀取過程中只需要一次尋址操作，進而就可以讀入整塊數(shù)據(jù)，因此ROMFS中讀取數(shù)據(jù)效率很高。

整個ROMFS文件系統(tǒng)的布局如下：

ROMFS的首部

前八個字節(jié)是文件系統(tǒng)的名字，在這里是”-rom1fs-“, 8-11字節(jié)存放該文件系統(tǒng)大小，12-15字節(jié)為前512字節(jié)的校驗和，從16字節(jié)開始是文件系統(tǒng)的卷名，卷名的長度必須的16字節(jié)的整數(shù)倍，不足的部分可以用‘0’填充。

ROMFS的首部是ROMFS的超級塊信息，操作系統(tǒng)通過超級塊來識別文件系統(tǒng)的類型。首部之后就是實際的數(shù)據(jù)，包括目錄，普通文件，設備文件，硬鏈接等。ROMFS支持所有這些類型的文件。

ROMFS文件系統(tǒng)中文件存儲方式：