Linux 之 ext2/ext3文件系统初识(2)

二、Linux的ext2文件系统
文件系统一开始就将inode与block规划好了,除非重新格式化(或者利用resize2fs等命令更改文件系统大小)否则inode与block固定后就不再变动。为了方便管理,ext2文件系统在格式化时基本上是区分为多个块组的。每个块组都有独立的inode/block/super block系统。如下图所示:

Linux 之 ext2/ext3文件系统初识

文件系统最前面有一个启动扇区,这个启动扇区可以安装引导装载程序,这样我们就能够将不同的引导装载程序安装到个别的文件系统最前端,而不用覆盖整块硬盘唯一的MBR,这样也才能制作出多重引导的环境。

*data block:用来放置文件内容的地方,在ext2文件系统中所支持的block的大小有1KB,2KB,4KB,在格式化时大小就固定了,每个block内最多只能放置一个文件的数据,如果文件大于一个block的大小,则一个文件会占用多个block数量,若文件小于block,则该block的剩余空间就不能够再被使用了。block的大小而产生的ext2文件系统限制如下:

Linux 之 ext2/ext3文件系统初识

*inode table(inode 表格)
inode记录的文件数据至少有:
1、该文件的访问模式;(rwx)
2、该文件的所有者与组(ower/group);
3、该文件的大小;
4、该文件创建或状态改变的时间(ctime);
5、最近一次读的时间(atime);
6、最近修改的时间(mtime);
7、该文件的特性的标志(flag);
8、该文件真正内容的指向(pointer);

而有这么强大功能的inode的大小均固定为每个128B。inode除了文件权限属性记录区域外,还有12个直接,1个间接,一个双间接与一个三间接记录区。12个直接指向号码的对照,这12个记录就能够直接取得block号码,至于所谓的间接就是再拿一个block来当作block号码的记录区,如果文件太大,就会使用间接的block来记录编号。同理,如果文件持续长大,那么就复用所谓的双间接,第一个仅再指出下一个记录编号的block在哪里,实际记录在第二个block当中。依此类推,三间接就是复用第三层block来记录编号。如下图所示:

Linux 之 ext2/ext3文件系统初识

*Super block:
Super block是非常重要的,因为文件系统的基本信息都写在这里,一个文件系统应该仅有一个super block而已。它记录的信息主要有:
1、block与inode总量;
2、未使用与已使用的inode、block数量;
3、block与inode的大小;
4、文件系统的挂载时间、最近一次写入数据的时间,最近一次检验磁盘的时间等文件系统的相关信息;
5、一个validbit数值,若此文件系统已挂载,则validbit为0,若未挂载,则validbit为1;

*File system Description(文件系统描述说明)
这个区段可以描述每个block group的开始与结束的号码,以及说明每个区段分别介于哪一个block号码之间。可以用dumpe2fs来查看。

*block bitmap(块对照表)
通过block bitmap可以知道哪些block是空的,因此我们的系统就能够很快速地找到可以使用的空间来处置文件。同样,如果你删除某些文件时,那么那些文件原本占用的block号码就得要释放出来,此时在block bitmap当中相对应到该block号码的标志就得要修改成为“未使用”。

*inode bitmap(inode对照表)
与block bitmap相似。

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