Ext2文件系统研讨.ppt

Ext2文件系统简介 EXT2文件系统是EXT文件系统的升级，在Linux中得到了广泛的使用。 Linux最常见的根文件系统 介绍EXT2文件系统的 磁盘组织 目录项和支持的文件类型 一个文件系统一般使用块设备上一个独立的逻辑分区；???文件逻辑分区中除了有表示文件内容的逻辑块(称为数据块)外，还设置了包含管理和控制信息的逻辑块。???磁盘上可能有多个逻辑分区，每个分区可以使用不同的文件子系统。 ext2文件系统把逻辑分区划分为块组，并且从0开始编号。每个块组包含的等量的物理块(即块组大小是相同的；物理分区最后一个块组可能小些)；在块组的数据块中存储文件或目录； 上图中启动块（Boot Block）的大小是确定的，用来存储磁盘分区信息和启动信息，任何文件系统都不能使用启动块。启动块之后才是ext2文件系统的开始。 （一）EXT2文件系统的磁盘组织 除了引导扇区之外，EXT2磁盘分区被顺序划分为若干个磁盘块组（Block Group）。 每个块组由若干个磁盘块，按照相同的方式组织，具有相同的大小。 EXT2磁盘块组中的磁盘块按顺序被组织成： 一个用作超级块的磁盘块。 在这个磁盘块里，存放了文件系统超级块的一个拷贝； N个记录组描述符的磁盘块； 1个记录数据块位图的磁盘块； 1个记录索引结点位图的磁盘块； N个用作索引结点表的磁盘块； N个用作数据块的磁盘块。 EXT2的超级块 描述整个分区的文件系统信息，如块大小、版本号、上次mount时间等。 每个块组的第一个磁盘块用来保存所在EXT2 fs的超级块 多个块组中的超级块形成冗余 在某个或少数几个超级块被破坏时，可用于恢复被破坏的超级块信息。 系统运行期间，把超级块复制到系统缓冲区内，只需把块组0的超级块读入内存，其它块组的超级块做为备份 块组描述符 块组描述符用来描述一个磁盘块组的相关信息 块组描述符组由若干块组描述符组成，描述了文件系统中所有块组的属性，存放于超级块所在块的下一个块中。 一个块组描述符的结构如下 ： 数据块位图和索引结点块位图 EXT2的空闲盘块分配算法采用了位图法 位图：为便于查找数据块或索引结点的分配信息 每个位（bit）都对应了一个磁盘块： 0，表示对应的磁盘块（或索引结点）空闲 1，表示占用。 2个位图分别占用一个专门的磁盘块；位于组描述符表之后 根据磁盘块的大小，可以计算出每个块组中最多能容纳的数据块个数和索引节点块个数 索引结点 EXT2中所有的索引结点大小相同，都是128个字节。 一个inode的结构如下： 关于索引节点中的i_block[] ext2的索引结点中使用了组合索引方式。 前12项用作直接索引 第13项用作间接索引 第14项用作二次间接索引 第15项用作三次间接索引 EXT2文件系统中的每个文件由一个inode描述，且只能由一个inode描述。 inode与文件一起存放在外存，系统运行时，把inode写入内存建立映像，加快文件系统速度。 索引节点表 EXT2的一个磁盘块组中的索引结点存储在一组连续的磁盘块中，形成一个索引结点表。 这组磁盘块中的第一个磁盘块的块号存储在超级块的bg_inode_table数据项中。 inode表用于跟踪定位每个文件，包括位置、大小等（但不包括文件名），一个块组只有一个inode表。 每个文件都有一个inode，一个块组中的所有inode组成了inode表。 根据磁盘块的大小，可以计算出每个磁盘块能容纳多少个索引结点 根据索引结点的总个数，可以计算出索引结点表所需要占用的磁盘块的个数。 inode表占多少个块在格式化时就要决定并写入块组描述符中，mke2fs格 式化工具的默认策略是一个块组有多少个8KB就分配多少个inode。 数据块 数据块中存放文件的内容，包括目录表、扩展属性、符号链接等。 EXT2中的目录项和文件类型 在ext2文件系统中，目录是作为文件存储的。 这种文件的数据块中存放了该目录下的所有目录项 EXT2支持的文件类型 EXT2在目录项中存放了文件的类型信息。文件类型可以是0～7中的任意一个整数。它们分别代表如下含义： 0：文件类型未知； 1：普通文件类型； 2：目录； 3：字符设备； 4：块设备； 5：有名管道FIFO； 6：套接字； 7：符号链接 注意：数据结构的VFS映像 超级块、组描述符、缓冲区、以及内存数据对象的关系 （三）创建一个ext2文件系统 在磁盘上创建文件系统通常有两个步骤： 格式化磁盘 Linux中：superformat或者fdformat 创建文件系统 Ext2：mke2fs mke2fs的缺省参数 磁盘块大小：1024字节 分片：目前不支持，因此与磁盘块一样 分配ino