Linux中Ext2文件系统整理一

1、Ext2文件系统规划（参照《鸟哥Linux私房菜基础篇》）

磁盘分区后进行格式化，这时文件系统会将inode与block规划好，除非再次进行格式化，否则不会改变。但是如今的文件系统很大，有的高达几百G，这样会是的inode与block的数量太大，这样将它们全部放在一起是不明智的，因此Ext2文件系统在格式化后采取的措施是：将整个文件系统分成多个块组（block group），各个块组内有各自独立的inode/block/super block系统，具体如下：

启动扇区

Super block

文件系统描述说明

块对照表

Inode 对照表

Inode Table

Data block

文件系统描述说明

块对照表

Inode 对照表

Inode Table

Data block

......

block group1

block group2

......

启动扇区：整个磁盘的第一个扇区，总容量为512bytes。包括硬盘主引导记录（MBR）及分区表（partition table）。

super block：super block是文件系统存在的标志，是记录整个文件系统相关信息的地方，可以说，没有super block，就没有整个文件系统了。一般super block的大小为1024bytes。其包括的信息如下：

Super block	整个磁盘中block与inode的总量
未使用与已使用block与inode的数量
格式化后block与inode的大小（block为1k，2k，4k，inode为128bytes）
文件系统的挂在时间、最近一次写入数据时间、最近一次检验磁盘时间等文件系统的相关信息
一个validbit数值，若此文件系统已被挂载，则valib bit为0，若未被挂载，则valib bit为1

（注：理论上看，一个文件系统应只有一个super block。实际上，除了第一个block group之外，后续的block group不一定含有super block（第一个block group中的super block是记录整个文件系统信息的，而不是此block group的），如果有也只是第一个block group中的备份，这样也可以在第一个block group中的super block被破坏后及时救援）

文件系统描述说明：描述该blockgroup的block区域，即标注开始与结束block。并且还要标注block group中各个区段（super block、bitmap、inodemap、data block等）的block区域。

块对照表：记录该blockgroup中block的使用情况，在添加文件时可以快速的找到可用的空间来存储文件。

inode对照表：与块对照表功能类似，记录inode的使用情况。

data block:即用来存储文件具体内容的区域。在分区格式化后大小与数量便固定，并注有标号，一共inode记录。

2、关于block的大小设置：已知每个inode大小固定为128bytes，一个block记录需要4 bytes，因此inode最多也只能记录32条block记录信息，但是inode还需要记录其它的文件属性信息，并且32个block记录若全是指向存放文件内容数据的block则使得文件的大小受到很大的限制。因此，Ext2文件系统采用的措施是将inode记录block方式定为12个直接、1一个间接、1个双间接、1个三间接记录区。

12个直接：即inode中有分配12个4bytes来记录12个直接存放了文件内容数据的block，如下图所示：

1个间接：inode中的一个4bytes记录来指向一个block，但是此block中不是直接存放文件的内容数据，而是存放其它block记录。假设一个block大小为1K，则一个block可以存放1K/4bytes = 256个block记录了。

1个双间接：inode中的一个4bytes记录来指向一个存放block记录的block，该block中可以指向另外256个block，而这256个block也不是直接存放文件内容数据，而也是存放block记录数据每个block可以存放256个，则256个block则可以存放256*256个存放文件内容数据的block了。如下图所示：

1个三间接：（同上一样，只是再加一层中间block）