《Unix/Linux系统编程》第十一章学习笔记

第11章 EXT2文件系统

1.EXT2文件系统数据结构

　　在Linux下，命令mke2fs [-b blksize -N ninodes] device nblocks在设备上创建一个带有nblocks个块和ninodes个索引节点的EXT2文件系统。

默认块大小为1kb。未指定ninoides，将根据nblocks计算一个默认的ninodes数。

2.虚拟磁盘布局

　　上述EXT2文件系统的布局如图：

3.Block

　　B0：引导块，文件系统不会使用它。它用于容纳从磁盘引导操作系统的引导程序。

　　B1：超级块，用于容纳关于整个文件系统的信息。

　　　　部分重要字段：

 

　　B2：块组描述符块。EXT2将磁盘块分为几个组。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描述。

 

 

　　B8：块位图。位图用于分配和回收项。

　　B9：索引节点位图。一个索引节点就是用于代表一个文件的数据结构。

　　B10：索引（开始）节点块。

　　　　主要索引节点字段：

 

　　　　i_block[15]数组包含指向文件磁盘块的指针，这些磁盘块有：

　　　　直接块：i_block[0]至i_block[11]，指向直接磁盘块；

　　　　间接块：i_block[12]指向一个包含256个块编号生物磁盘块，每个块编号指向一个磁盘块；

　　　　双重间接块：i_block[13]指向一个指向256个块的块，每个块指向256个磁盘块；

　　　　三重间接块：i_block[14]，可以忽略。

4.邮差算法

　　一个城市有M个街区，编号从0到M-1.每个街区有N座房子，编号从0到N-1.每座房子有一个唯一的街区地址，用（街区，房子）表示。已知某个街区地址BA=（街区，房子），怎么把他转换为线性地址LA。

　　Linear_address LA=N*block + house；
　　Block_address BA=(LA/N,LA%N)。

　　相关应用：

　　(1) C语言中的Test-Set-Clear位；

　　(2) 将索引节点号转换为磁盘上的索引节点。

5.遍历EXT2文件系统树

　　遍历算法：

　　(1) 读取超级块，验证它确实是EXT2 FS;

　　(2) 读取块组描述符块，以访问组0描述符；

　　(3) 读取InodeBeginBlock，获取/的索引节点；

　　(4) 将路径名标记为组件字符串，假设组件数量为n；

　　(5) 从(3)中的根索引节点开始，在其数据块中搜索name[0]；

　　(6) 使用索引节点号ino来定位相应的索引节点。

　　(5) (6)步将重复n次。

　　将路径名转换为索引节点：

　　INODE *path2inode(int fd, char *pathname)

　　返回一个指向文件索引节点的INODE指针；如果文件不可访问，则返回0。