Linux中的EXT2檔案系統

分割槽是為了方便作業系統在一塊硬碟上進行資料訪問，即去**讀取資料。

分割槽的要點是記錄每乙個分割槽的起始和結束柱面。這個資料存在mbr的分割槽表中。mbr只能存四個分割槽的記憶，可以是四個主分割槽或三個主分割槽乙個擴充套件分割槽。（3p+1e或4p）

對分割槽進行格式化是為了在分割槽上建立檔案系統。乙個分割槽通常只能格式化為乙個檔案系統，但是磁碟陣列等技術可以將乙個分割槽格式化為多個檔案系統。

劃分好分割槽後，接著就要將分割槽格式化為作業系統能識別的檔案系統了。比如針對linux就要格式化成它能識別的如ext2檔案系統，格式化成windows的檔案系統就不行。

理論上說，乙個分割槽只能就是乙個檔案系統。不能將分割槽格式化為ext3的同時也格式化成fat32。

硬碟的最小儲存單位是扇區，但是磁頭乙個扇區乙個扇區的讀取效率太低，因此有了邏輯塊的概念，它的大小是扇區的2^n倍。這樣磁頭就可以一次讀一塊。但是塊的大小規劃並不是越大越好，比如塊大小規劃為4kb,假設乙個檔案只要0.1kb，根據ext2檔案系統的規定，乙個塊最多只能容納乙個檔案，所以剩餘的3.9kb就浪費了。因此在規劃塊的大小時，要考慮兩個問題：

linux 系統中每個檔案包括內容資料和檔案屬性兩部分，這兩部分分開來儲存，檔案內容存在塊中，檔案屬性存在inode中。當分割槽被初始化為ext2檔案系統時，它一定會有inode表和塊區域這兩個區域。inode記錄檔案的屬性，以及檔案內容放在哪個塊中。這些屬性包括：

乙個inode的大小為128個位元組。

linux系統是如何讀取乙個檔案的？下面分別針對目錄和檔案來說明：

ext2檔案系統建立乙個目錄時，會給該目錄分配乙個indoe和至少乙個塊。inode記錄該目錄的相關屬性，並指向分配到的那個塊。這個塊記錄了這個目錄下的相關檔案或目錄的關聯性。

建立普通檔案時，會給該檔案分配乙個inode與相對於該檔案大小的塊數量。如乙個塊大小為4kb，建立乙個100kb的檔案，linux將分配乙個inode和25個塊來儲存該檔案。

因此要讀取乙個檔案的內容時，linux會從 / 開始，一直獲取到該檔案的上層目錄所在的inode，再由該目錄的塊區域中的檔名對應的inode號來找到對應的檔案，最後根據inode中的指標找到最終的檔案內容。

如上圖，讀取/etc/crontab的流程為：

1.根據/根目錄的塊中找到/etc對應的inode號

2.根據/etc 目錄的塊中的inode資料，查詢到crontab的inode號

3.根據查到的inode號來獲取該檔案的屬性，並且前往該inode所指的塊，順利獲取crontab 的檔案內容。

1.塊和inode在一開始初始化時就已經固定好了。

2.分割槽的規劃不是越大越好，因為硬碟上的資料進進出出，整個分割槽上的檔案無法連續寫在一起，而是填入式的，將資料填入沒有使用的塊中。如果檔案寫入的塊太分散，就會有檔案碎片產生，比如乙個檔案分別記錄在分割槽的最前面和最後面的塊時，會造成機械手臂移動幅度過大，資料讀取效率就很低。所以要針對主機的具體用途去規劃 。

3.在建立每個ext2檔案系統時，會按照分割槽大小，確定若干個塊組(block group)，每個塊組如上圖又包括：

組描述：記錄這個塊從何處開始記錄；

塊點陣圖：通過block bitmap來記錄每個block的狀態，如是否被使用，這樣作業系統可以很快去找到空的block分配給新檔案；

inode點陣圖：與block bitmap類似，記錄每個inode的狀態，如是否已經被使用，這樣作業系統可以很快去找到空的inode分配給新檔案；

inode table: 多個inode的資訊；

data blocks: 每個塊組的資料存放區。

當新建乙個檔案或目錄時：

1.根據inode點陣圖/塊點陣圖的資訊，找到尚未使用的inod與塊，將檔案的屬性和資料分別寫入inode與塊。

2.將剛剛使用的inode與塊的號碼告知超級塊、inode點陣圖、塊點陣圖等，讓這些元資料更新。

如果突然斷電，那麼檔案系統會發生錯誤，比如資料只記錄到上述的操作1，操作2尚未進行，就會發生元資料和資料存放區不一致的情況。如果強制進行一致性檢查，需要檢查整個分割槽，很費時。因此引入日誌系統進行檔案操作的記錄，可以簡化一致性檢查的步驟：ext3/ext4 檔案系統引入了日誌功能，可以利用日誌來修復檔案系統。

參考：鳥哥的linux私房菜

ext2檔案系統

ext2磁碟結構 ext2分割槽和ext2分組的分布圖 下圖是借用其他部落格的 塊組中的每個塊包含的資訊 超級快 1個塊 描述該分割槽中的整個檔案系統的資訊，包括有多少個快組，每個快組有多少個塊，多少個索引節點等。組描述符塊 n塊 塊點陣圖 1塊 索引節點位圖 1塊 索引節點 n塊 資料塊 n塊 塊...

Ext2檔案系統

ext2檔案系統的總體布局，如下圖。1檔案系統的最小儲存單元是塊 block 塊的大小一般為512bytes，或者是它的整數倍，塊的大小是在格式化是所確定的。不能修改除非重新格式化。上圖中顯示了檔案系統的總體布局，由乙個boot block和對個block group組成，每個block group...

Linux中的Ext2檔案系統

之所以要寫ext2檔案系統，是因為最近一直在看hadoop，發現hdfs和ext2檔案系統非常類似，加上以前已經了解ext2檔案系統，所以，打算先把ext2的思想梳理一遍。在linux作業系統中，一切皆檔案。linux檔案最重要的特性 檔案許可權，檔案屬性和檔案資料。其中檔案許可權如rwx,檔案屬性...