学习笔记五

一. 作业要求

自学教材第11章，提交学习笔记（10分），评分标准如下

知识点归纳以及自己最有收获的内容，选择至少2个知识点利用chatgpt等工具进行苏格拉底挑战，并提交过程截图，提示过程参考下面内容（4分）

“我在学***X知识点，请你以苏格拉底的方式对我进行提问，一次一个问题”

核心是要求GPT：“请你以苏格拉底的方式对我进行提问”

然后GPT就会给你提问，如果不知道问题的答案，可以反问AI：“你的理解（回答）是什么？”

如果你觉得差不多了，可以先问问GPT：“针对我XXX知识点，我理解了吗？”

GPT会给出它的判断，如果你也觉得自己想清楚了，可以最后问GPT：“我的回答结束了，请对我的回答进行评价总结”，让它帮你总结一下。
问题与解决思路，遇到问题最先使用chatgpt等AI工具解决，并提供过程截图（3分）
实践过程截图，代码链接（2分）
其他（知识的结构化，知识的完整性等，提交markdown文档，使用openeuler系统等）（1分）

二. 教材知识点总结

1.EXT2文件系统

（1）EXT2——Linux默认文件系统

（2）EXT3——在EXT2基础上主要增加了日志文件

（3）EXT4——EXT3的最新拓展，不再分配不连续的磁盘块，而是分配连续的磁盘块，称为区段

2.EXT2文件系统数据结构

（1）通过mkfs创建虚拟磁盘

在Linux下，命令mke2fs [-b biksize -N ninodes] device nblocks完成创建一个带有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，mke2f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。

（2）虚拟磁盘布局

（3）磁盘块

Block#0:引导快。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。在硬盘分区中字节偏移量为1024，B1是超级块，用于容纳整个文件系统的信息。（重要字段见教材P251）

Block#2:块组描述符块。硬盘上的s_first_data_block+1，EXT2将磁盘块分成几个组。每个组有8192个块(硬盘上的大小为32K)。每组用一个块组描述符结构体来描述。注意：由于一个虚拟软盘（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。块组描述符中最重要的字段是bg_block_bitap、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，bap=8，imap=9，inode_table=10。

Block#8:块位图。位图是用来表示某种项的位序列，例如磁盘块或索引节点。位图用于分配和回收项。在位图中，0位表示对应项处于FREE状态，1位表示对应项处于IN_USE状态。一个软盘有1440个块，但是Block#0未被文件系统使用。所以，位图只有1439个有效位。无效位被视作INUSE，设置为1。

Block#9:索引节点位图。一个索引节点就是用来代表一个文件的数据结构。EXT2文件系统是使用有限数量的索引节点创建的。各索引节点的状态用B9的Imap中的一个位表示。在EXT2 FS中，前10个索引节点是预留的。所以，空EXT2FS的Imap以10个1开头，然后是0。无效位再次设置为1。

Block#10：索引（开始）节点。每个文件都用一个128字节（EXT4中是256字节）的唯一索引节点结构体表示。（主要索引节点字段见教材P252）。

3. 目录条目

目录包含dir_entry结构，即

struct ext2_dir_entry_2{
   U32 inode;                       //inode number; count from 1; NOT 0
   U16 rec_len;                     //this entry's length in bytes
   U8 name_len;                     //name length in bytes
   u8 file_type;                    //not used
   char name[EXT2_NAME_LEN];        //name:1-255 chars, no ending NULL