super block
超级块
它是硬盘分区开头——开头的第一个byte是byte 0,从 byte 1024开始往后的一部分数据。由于 block size最小是 1024 bytes,所以super block可能是在block 1中(此时block 的大小正好是 1024 bytes),也可能是在block 0中。 超级块中的数据其实就是文件卷的控制信息部分,也可以说它是卷资源表,有关文件卷的大部分信息都保存在这里。例如:硬盘分区中每个block的大小、硬盘分区上一共有多少个block group、以及每个block group中有多少个inode
预备知识
1、block
对于ext2(ext3类似)文件系统来说,硬盘分区首先被划分为一个个的block,同一个ext2文件系统上的每个block大小都是一样的。但是对于不同的ext2文件系统,block的大小可以有区别。典型的block大小是1024 bytes或者4096 bytes。这个大小在创建ext2文件系统的时候被决定,它可以由系统管理员指定,也可以由文件系统的创建程序根据硬盘分区的大小,自动选择一个较合理的值。
一个硬盘分区上的block计数是从0开始的,并且这个计数对于这个硬盘分区来说是全局性质的。
2、block group和group descriptor
硬盘分区中所有block被聚在一起分成几个大的block group,其中每个block group中有多少个block是固定的。
每个block group都相对应一个group descriptor,这些group descriptor被聚在一起放在硬盘分区的开头部分,跟在super block的后面。在每个group descriptor当中有几个重要的block指针,指向block group的inode table、block bitmap和inode bitmap。
3、inode table、block bitmap、inode bitmap
以上三个结构记载了其所属block group的许多信息,他们依次被存放在这个block group的开头部分,由该block group所对应的group descriptor中的指针所指向。
结构和涵义
重要成员
1、Magic 签名
对于ext2和ext3文件系统来说,这个字段的值应该正好等于0xEF53。如果不等的话,那么这个硬盘分区上肯定不是一个正常的ext2或ext3文件系统。
2、s_log_block_size
从这个字段,我们可以得出真正的block的大小。我们把真正block的大小记作B,(B=1 s_log_block_size + 10),单位是bytes。举例来说,如果这个字段是0,那么block的大小就是 1024bytes,这正好就是最小的block大小;如果这个字段是2,那么block大小就是4096 bytes。从这里我们就得到了block的大小这一非常重要的数据。
3、s_blocks_count和s_blocks_per_group
通过这两个成员,我们可以得到硬盘分区上一共有多少个block group,或者说一共有多少个group descriptors
s_blocks_count记录了硬盘分区上的block的总数,而s_blocks_per_group记录了每个group中有多少个block。显然,文件系统上的block groups数量,我们把它记作G,G=(s_blocks_count-s_first_data_block-1)/s_blocks_per_group+1。为什么要减去s_first_data_block,因为s_blocks_count是硬盘分区上全部的block的数量,而在s_first_data_block之前的block是不归block group管的,所以当然要减去。最后为什么又要加一,这是因为尾巴上可能多出来一些block,这些block我们要把它划在一个相对较小的group里面。
4、s_inodes_per_group
s_inodes_per_group记载了每个block group中有多少个inode。在从已知的inode号,读取这个inode数据的过程中,s_inodes_per_group起到了至关重要的作用。
用我们得到的inode号数除以s_inodes_per_group,我们就知道了我们要的这个inode是在哪一个block group里面,这个除法的余数也告诉我们,我们要的这个inode是这个block group里面的第几个inode;然后,我们可以先找到这个block group的group descriptor,从这个descriptor,我们找到这个group的inode table,再从inode table找到我们要的第几个 inode,再以后,我们就可以开始读取inode中的用户数据了。这个公式是这样的:
block_group = (ino - 1) / s_inodes_per_group。这里ino就是我们的inode号数
offset = (ino - 1) % s_inodes_per_group,这个offset就指出了我们要的inode是这个block group里面的第几个inode。
参考资料
最新修订时间:2024-10-23 08:29
目录
概述
预备知识
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