《Unix/Linux系统编程》第十一章学习笔记

第十一章 EXT2文件系统

11.1 EXT2文件系统

多年来，Linux一直使用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，它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。

11.2 EXT2文件系统数据结构

1.通过mkfs创建虚拟磁盘
在Linux下，命令
make2fs [-b blksize -N ninodes] device nblocks
在设备上创建一个带有nblocks个块（每个块大小为blksize字节）和ninodes个索引节点的EXT2文件系统。
若未指定blksize，则默认块大小为1KB
若未指定ninoides，mke2fs将根据nblocks计算一个默认的ninodes数

2.虚拟磁盘布局

简单的EXT2文件系统布局

Block#0：引导块 B0是引导块，文件系统不会使用它。他涌来容纳一个引导程序，从磁盘引导操作系统。

3.超级块
Block#1：超级快 B1是超级块，用于容纳整个文件系统的信息。

4.块组描述符
Block#2：块组描述符 EXT2将磁盘块分成几个组。每个组有8192个块。每组用一个块组描述符结构体来描述。

5.块和索引节点位图
Block#8：块位图
Block#9：索引节点位图

6.索引节点
Block#10：索引（开始）节点 每个文件都用一个128字节的唯一索引节点结构体表示。

7.数据块
紧跟在索引节点块后面的是文件存储数据块。
8.目录条目
目录包含dir_entry结构，即

11.3 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);

11.4 编程示例

1.显示超级快
(1)打开虚拟磁盘读取：int fd = open ("vdisk", O_RDONLY)
(2)将超级块读入char buf[1024]中

char buf[1024];
lseek(fd,1024,SEEK_SET);
int n=read(fd,buf,1024);
int n = read(fd,buf,1024);

11.5遍历EXT2文件系统树

• 将路径名转换为索引节点
  INODE *path2inode(int fd, char *pathname)

11.6 EXT2文件系统的实现

1.文件系统的结构

2.文件系统的级别
分为三个级别，第一级别实现了基本文件系统树，第二级别实现了文件内容读/写函数，第三级别实现了文件系统的挂载、卸载和文件保护。

11.7 基本文件系统

1.type.h文件
这类文件包含EXT2文件系统的数据结构类型。此外还包含打开文件表、挂载表、PROC结构体和文件系统常数。
2.global.c文件
这类文件包含文件系统的全局变量。

• 实践部分
  在一个名为vdisk的虚拟磁盘文件上创建一个EXT2文件系统，有1440个大小为1KB的块