深入代码细节看f2fs在磁盘上的组织方式

定义

示例值

注释说明

__le32 magic

0xF2F52010

Magic Number F2FS固定值0xf2f52010

__le16 major_ver

1

__le16 minor_ver

16

__le32 log_sectorsize

9

__le32 log_sectors_per_block

3

__le32 log_blocksize

12

__le32 log_blocks_per_seg

9

__le32 segs_per_sec

1

每个section包含多少个segment，1表示每个section包含1个segment

__le32 secs_per_zone

1

每个zone包含多少个section，1表示每个zone包含1个section        

__le32 checksum_offset

0

__le64 block_count

25600

block数量，每个block的size为4K，25600*4K=100MB，包括superblock/CP/SIT/NAT/SSA/MA区域

__le32 section_count

42

MA区section数量                  
42=50-1(sb)-2(cp)-2(sit)-2(nat)-1(ssa)

__le32 segment_count

49

segment数量，不包含superblock(2MB)                  
49*2MB=98MB=100MB-2MB

__le32 segment_count_ckpt

2

check point的segment数量，固定为2MB

__le32 segment_count_sit

2

SIT区segment数量，固定为2MB

__le32 segment_count_nat

2

NAT区segment数量，会随分区大小变化而变化

__le32 segment_count_ssa

1

SSA区segment数量

__le32 segment_count_main

42

MA区segment数量

__le32 segment0_blkaddr

512

segment0的blkaddr地址(不包含superblock)                  
512*4K=2MB开始计算

__le32 cp_blkaddr

512

CP区起始blkaddr地址                  
512*4K=2MB

__le32 sit_blkaddr

1536

SIT区起始blkaddr地址                  
1536*4K=6MB=2MB(superblock)+2*2MB(cp)

__le32 nat_blkaddr

2560

NAT区起始blkaddr地址                  
2560*4K=10MB=2MB(superblock)+2*2MB(cp)+2*2MB(SIT)

__le32 ssa_blkaddr

3584

SSA区起始blkaddr地址                  
3584*4K=14MB=2MB(superblock)+2*2MB(cp)+2*2MB(SIT)+2*2MB(NAT)

__le32 main_blkaddr

4096

MA区起始blkaddr地址                  
4096*4K=16MB=2MB(superblock)+2*2MB(cp)+2*2MB(SIT)+2*2MB(NAT)+1*2MB(SSA)

__le32 root_ino

3

root inode number

__le32 node_ino

1

node inode number

__le32 meta_ino

2

meta inode number

__u8 uuid[16]

0x11,0xB3,0xA9,0x1D,0x83,0xA3,0x46,0xAB,0x8A,0xC3,0x5D,0xE7,0x44,0xC5,0x8A,0x0F

uuid

__le16 volume_name[MAX_VOLUME_NAME]

__le32 extension_count

36

__u8 extension_list[F2FS_MAX_EXTENSION][F2FS_EXTENSION_LEN]        

"mp", "wm", "og", "jp", "avi", "m4v", "m4p", "mkv", "mov", "webm", "wav", "m4a", "3gp", "opus", "flac", "gif", "png", "svg", "webp", "jar", "deb", "iso", "gz", "xz", "zst", "pdf", "pyc", "ttc", "ttf", "exe

__le32 cp_payload

0x0

__u8 version[VERSION_LEN]

5.15.123-android13-8-o-gdad242538aa2

执行fsck或挂载等操作后文件系统的内核信息

__u8 init_version[VERSION_LEN]

5.15.123-android13-8-o-gdad242538aa2

初始化创建文件系统时的内核信息

__le32 feature

0x2499

文件系统特定feature，每一个表示一个feature

__u8 encryption_level

__u8 encrypt_pw_salt[16]

struct f2fs_device devs[MAX_DEVICES]

__le32 qf_ino[F2FS_MAX_QUOTAS]

__u8 hot_ext_count

__le16  s_encoding

__le16  s_encoding_flags

__u8 s_stop_reason[MAX_STOP_REASON]

__u8 reserved[274]

__le32 crc

定义

注释说明

struct f2fs_sit_entry entries[SIT_ENTRY_PER_BLOCK];

结构体占用空间为4K，由55个f2fs_sit_entry结构体组成

定义

注释说明

__le16 vblocks;

vblocks[9:0]表示当前segment有多少个有效的block，vblocks[15:10]表示segment的类型，类型有(hot/warn/cold)*(data/node)这些类型

__u8 valid_map[SIT_VBLOCK_MAP_SIZE];

8*64=512 bit，512位的位图表示一个segment中block的使用情况，一个segment大小为2MB，包含512个block。                 
512*4K=2MB，所以512个bit表示block使用请

__le64 mtime;

segment最后一次GC时间，用于GC相关流程

定义

注释说明

struct f2fs_nat_entry entries[NAT_ENTRY_PER_BLOCK];

结构体占用空间为4K，由455个f2fs_nat_entry结构体组成

定义

注释说明

__u8 version;

__le32 ino;

inode number，也就是文件inode的编号

__le32 block_addr;

blk地址

定义

注释说明

struct f2fs_summary entries[ENTRIES_IN_SUM];

每个f2fs_summary管理一个block，所以共512个f2fs_summary结构体

struct f2fs_journal journal;

NAT/SIT 操作日志，或拓展信息

struct summary_footer footer;

segment类型以及当前结构体的校验和

定义

注释说明

__le32 nid;

当前block属于哪个node id

__u8 version;

__le16 ofs_in_node;

node 的offset编号，后面章节分析文件布局时可以看到相关介绍

定义

注释

unsigned char entry_type;

summary 管理的segment类型                  
#define SUM_TYPE_NODE  (1)                  
#define SUM_TYPE_DATA  (0)

__le32 check_sum

校验和