学习笔记5

- 知识点归纳
  - 第11章 EX2文件系统数据结构
苏格拉底挑战
- 问题与解决方案
- 实践过程

知识点归纳

第11章 EX2文件系统数据结构

Linux一直将EXT2作为默认文件系统。EXT3是EXT2的扩展。EXT3中增加的主要内容是一个日志文件，他将文件系统的变更记录在日志中。日志可在文件系统崩溃时更快地从错误中恢复。没有错误的EXT3文件系统与EXT2文件系统相同。EXT3的最新扩展时EXT4。EXT4的主要变化是磁盘块的分配。在EXT4中，块编号为48位。EXT4是分配连续的磁盘块，称为区段。本书的目的是论述文件系统设计和实现的原则，强调简单性以及与Linux的兼容性。我们选择EXT2文件系统。用户命令：用户可以使用Unix/Linux命令来执行文件操作。

在linux下，通过mkfs创建虚拟磁盘，输入命令：
mke2fs [-b blksize -N ninodes] device nblocks 可创建一个带有nblocks个块（每个块大小为blksize个字节）和ninodes个索引节点的EXT2文件系统

虚拟磁盘布局：

Block#0：引导块文件系统不会使用它，用来容纳一个引导程序，从磁盘引导操作系统
Block#1：超级块，用于容纳整个文件系统的信息。
在linux下，通过mkfs创建虚拟磁盘，输入命令： mke2fs [-b blksize -N ninodes] device nblocks 可创建一个带有nblocks个块（每个块大小为blksize个字节）和ninodes个索引节点的EXT2文件系统

EXT2文件系统
Linux使用的默认文件系统就是ext2。ext2文件系统总共有1440个块，每个块大小1KB。
Block#1：超级块，用于容纳整个文件系统的信息
下面是一些重要字段

块和索引节点位图
BLOCK#8：块位图（Bmap）
BLOCK#9：索引节点位图（Lmap）
部分重要字段：

 struct ext2_super_block {
u32 s_inodes_count; // Inodes count
u32 s_blocks_count; // Blocks count
u32 s_r_blocks_count; // Reserved blocks count
u32 s_free_blocks_count; // Free blocks count
u32 s_free_inodes_count; // Free inodes count
u32 s_first_data_block; // First Data Block
u32 s_log_block_size; // Block size
u32 s_log_cluster_size; // Allocation cluster size
u32 s_blocks_per_group; // # Blocks per group
u32 s_clusters_per_group; // # Fragments per group
u32 s_inodes_per_group; // # Inodes per group
u32 s_mtime; // Mount time
u32 s_wtime; // Write time
u32 s_mnt_count; // Mount count
u16 s_max_mnt_count; // Maximal mount count
u16 s_magic; // Magic signature
// more non-essential fields
u16 s_inode_size; // size of inode structure
};

Block#2块组描述符块（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描述）：

struct ext2_ group_ desc (
u32
bg_ block_ bi tmap; // Bmap block number
u32 bg inode_ bi tmap; //Imap b1ock number
u32 bg inode_ table; // Indes begin block number
u16 bg_ free_ blocks_ count ; // THESE are OBVIOUS
u16 bg_ free_ inodes_ count ;
u16 bg_ used_ dirs_ count;
u16 bg_ pad; //ignore these
u32 bg_ reserved[3] ;
};