第5章　メモリ上の簡易ファイルシステムを用意する

リスト5.1: fs.imgはkernel.imgと同じ階層へ配置

fsディレクトリ、あるいはUSBフラッシュメモリ等
├─ EFI/
│   └─ BOOT/
│        └─ BOOTX64.EFI
├─ kernel.bin
└─ fs.img  ← kernel.binと同じ階層に配置

リスト5.2: 050_fs_read_text/main.c

#include <x86.h>
#include <intr.h>
#include <pic.h>
#include <fb.h>
#include <kbc.h>
#include <fbcon.h>        /* 追加 */

void start_kernel(void *_t __attribute__ ((unused)), struct framebuffer *fb,
                  void *_fs_start)
{
        /* ・・・ 省略 ・・・ */

        /* CPUの割り込み有効化 */
        enable_cpu_intr();

        /* fs.img(テキストファイル)を読む */       /* 追加 */
        char *hello_str = (char *)_fs_start;    /* 追加 */
        puts(hello_str);                        /* 追加 */

        /* haltして待つ */
        while (1)
                cpu_halt();

リスト5.3: 051_fs_read_fs/include/fs.h

#ifndef _FS_H_
#define _FS_H_

#define FILE_NAME_LEN   28

struct file {
        char name[FILE_NAME_LEN];
        unsigned int size;
        unsigned char data[0];
};

void fs_init(void *_fs_start);
struct file *open(char *name);

#endif

リスト5.4: 051_fs_read_fs/common.c

#include <common.h>

int strcmp(char *s1, char *s2)
{
        char is_equal = 1;

        for (; (*s1 != '\0') && (*s2 != '\0'); s1++, s2++) {
                if (*s1 != *s2) {
                        is_equal = 0;
                        break;
                }
        }

        if (is_equal) {
                if (*s1 != '\0') {
                        return 1;
                } else if (*s2 != '\0') {
                        return -1;
                } else {
                        return 0;
                }
        } else {
                return (int)(*s1 - *s2);
        }
}

リスト5.5: 051_fs_read_fs/include/common.h

#ifndef _COMMON_H_
#define _COMMON_H_

#define NULL    (void *)0

int strcmp(char *s1, char *s2);

#endif

リスト5.6: 051_fs_read_fs/fs.c

#include <fs.h>
#include <common.h>

#define END_OF_FS       0x00

struct file *fs_start;

void fs_init(void *_fs_start)
{
        fs_start = _fs_start;
}

struct file *open(char *name)
{
        struct file *f = fs_start;
        while (f->name[0] != END_OF_FS) {
                if (!strcmp(f->name, name))
                        return f;

                f = (struct file *)((unsigned long long)f + sizeof(struct file)
                                    + f->size);
        }

        return NULL;
}

リスト5.7: 051_fs_read_fs/main.c

/* ・・・ 省略 ・・・ */
#include <fbcon.h>
#include <fs.h>   /* 追加 */

void start_kernel(void *_t __attribute__ ((unused)), struct framebuffer *fb)
{
        /* ・・・ 省略 ・・・ */

        /* ファイルシステムの初期化 */      /* 追加 */
        fs_init(_fs_start);             /* 追加 */

        /* CPUの割り込み有効化 */
        enable_cpu_intr();

        /* 変更(ここから) */
        /* HELLO.TXTとFOO.TXTを1行目のみ読む */
        struct file *hello = open("HELLO.TXT");
        if (hello) {
                puts((char *)hello->name);
                putc(' ');
                puts((char *)hello->data);
        } else {
                puts("HELLO.TXT IS NOT FOUND.");
        }
        puts("\r\n");

        struct file *foo = open("FOO.TXT");
        if (foo) {
                puts((char *)foo->name);
                putc(' ');
                puts((char *)foo->data);
        } else {
                puts("FOO.TXT IS NOT FOUND.");
        }
        puts("\r\n");
        /* 変更(ここまで) */

        /* haltして待つ */
        while (1)
                cpu_halt();
}

リスト5.8: 051_fs_read_fs/Makefile

TARGET = kernel.bin
CFLAGS = -Wall -Wextra -nostdinc -nostdlib -fno-builtin -fno-common -Iinclude
LDFLAGS = -Map kernel.map -s -x -T kernel.ld
OBJS = main.o fbcon.o fb.o font.o kbc.o x86.o intr.o pic.o handler.o    \ # 追加
        fs.o common.o                                                     # 追加

$(TARGET): $(OBJS)      # 変更
        ld $(LDFLAGS) -o $@ $+

# ・・・ 省略 ・・・

リスト5.9: 052_fs_create_fs/create_fs.sh

#!/bin/bash

FILE_NAME_LEN=28
FS_IMG_NAME='fs.img'

while [ -n "$1" ]; do
        # ヘッダ作成
        ## ファイル名を出力
        name=$(basename $1)
        echo -ne "$name\0"
        dd if=/dev/zero count=$((${FILE_NAME_LEN} - ${#name} - 1)) bs=1 \
           status=none

        ## ファイルサイズを出力
        ### ファイルサイズを16進8桁へ変換
        size=$(stat -c '%s' $1)
        size_hex=$(printf "%08X" $size)
        ### リトルエンディアンへ変換
        size_hex_le=''
        for b in $(echo $size_hex | fold -w2 -b); do
                size_hex_le="$b$size_hex_le"
        done
        ### 8ビットずつ出力
        for b in $(echo $size_hex_le | fold -w2 -b); do
                printf '%b' "\x$b"
        done

        # データ出力
        dd if=$1 status=none

        # 位置変数をシフト
        shift
done > ${FS_IMG_NAME}        # whileループ内の出力はfs.imgへ出力

# ファイルシステムの終わり(0x00)をfs.imgへ追記
echo -ne "\x00" >> ${FS_IMG_NAME}