学习笔记5

第十一章 EXT2文件系统

11.1 EXT2文件系统

Linux一直将EXT2作为默认文件系统。EXT3是EXT2的扩展。EXT3中增加的主要内容是一个日志文件，他将文件系统的变更记录在日志中。日志可在文件系统崩溃时更快地从错误中恢复。没有错误的EXT3文件系统与EXT2文件系统相同。EXT3的最新扩展时EXT4。EXT4的主要变化是磁盘块的分配。在EXT4中，块编号为48位。EXT4是分配连续的磁盘块，称为区段。

11.2 EXT2文件系统数据结构

11.2.1 通过mkfs创建虚拟磁盘

在Linux下，命令

mke2fs [-b blksize -N ninodes] device nblocks

在设备上创建有一个带有nblocks个块(每个块大小为blksize字节)和ninodes个索引节点的EXT2文件系统。设备可以是真实设备，也可以是虚拟磁盘文件。如果未指定blksize，则默认块大小为1KB.如果未指定ninoides,mke2fs将根据nblocks计算一个默认的ninodes数。得到的EXT2文件系统可在Linux中使用。

11.2.2 虚拟磁盘布局

Block#0：引导块  B0是引导块，文件系统不会使用它。它用来容纳一个引导程序，从磁盘引导操作系统
Block#1：超级块，用于容纳关于整个文件系统的信息
Block#2：块组描述符块，EXT2将磁盘块分成几个组，每组用一个块组描述符结构体描述
Block#8：块位图，用来表示某种项的位序列
Block#9：索引节点位图，用来代表一个文件的数据结构
Block#10：索引节点块，每个文件都用一个128字节的独特索引节点结构体表示
目录条目：目录包含dir_entry结构

• 超级块
  

  大多数超级块字段的含义都非常明显。只有少数几个字段需要详细解释。

  s_first_data_block:0表示4KB块大小，1表示1KB块大小。它用于确定块组描述符的起始块，即s_first_data_block+1。
  s_log_block_size：确定文件块大小，为1KB*(2**s_log_block_size),例如：0表示1KB块大小，1表示2KB块大小，2表示4KB块大小等。最常用的块大 
  小是用于小文件系统的1KB和用于大文件系统的4KB。
  s_mnt_count:已挂载文件系统的次数。当挂载计数达到max_mnt_count时，fsck会话将被迫检查文件系统的一致性。
  s_magic:标识文件系统类型的幻数。EXT2/3/4文件系统的幻数是0xEF53.
  

• 块组描述符块
  
  由于一个虚拟硬盘(FD)只有1440个块，B2就只包含一个块组描述符。其余的都是0。在有大量块组的硬盘上，块组描述符可以跨越多个块。块组描述符可
  以跨越多个块。块组描述符中最重要的字段是bg_block_bitmap、bg_inode_bitmap和bg_inode_table，它们分别指向块组的块位图、索引节点位图和索
  引节点起始块。对于Linux格式的EXT2文件系统，保留了块3到块7.所以，bmap=8，imap=9,inode_table=10。

• 索引（开始）节点
  
  在i_mode字段中，前4位指定了文件类型，接下来三位ugs表示文件的特殊用法。最后9位是用于文件保护的rwx权限位。
  i_size字段表示文件大小(以字节为单位)。各时间字段表示自1970年1月1日0时0分0秒以来经过的秒数。所以，每个时间字段都是一个非常大的无符号整
  数。可借助以下库函数将它们转换为日历形式:

  char *ctime（&time_field）
  

  将指针指向时间字段，然后返回一个日历形式的字符串

• 数据块
  紧跟在索引节点块后面的是文件存储数据块。