Linux中的Ext2檔案系統詳解，linuxext2檔案詳解

Linux中的Ext2檔案系統詳解，linuxext2檔案詳解

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，加上以前已經瞭解Ext2檔案系統，所以，打算先把Ext2的思想梳理一遍。

1 Ext2綜述

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,檔案屬性如檔案的大小檔案所有者等，檔案資料是指檔案中存放的資料資訊。

在Ext2檔案系統中，它們不是存放在一起的，而是分開存放，檔案許可權和屬性存放在inode中，檔案資料存放在data block中，另外Ext2檔案系統中還有一個super block用於存放檔案系統的整體資訊。

Ext2檔案系統一開始就把inode,data block,以及super block規劃好了,除非格式化，否則不在變動。每一個inode和data block都有一個唯一編號與之對應。

2 super block

super block用於記錄整個檔案系統的基本情況，主要記錄一下內容：

block 和inode的總量 已經使用了多少block和inode 檔案系統中還剩餘多少block和inode block和inode的大小

通常情況下，super block的大小為128bytes。

3 inode

inode用於記錄檔案的屬性，一個檔案佔用一個inode，同時在inode中記錄存放檔案資料的data block號碼。inode中存放如下資訊：

1. 檔案的許可權rwx

2. 檔案所有者與所在組

3. 檔案的大小

4. 最近修改時間

5. 存放檔案資料的data block編號

一個inode的大小固定為128bytes，在讀取檔案的時候通常情況下就是會首先找到檔案對應的inode，然後通過inode進行一系列操作。

4 data block

檔案資料的實際存放位置，一個檔案至少佔用一個data block（一個data block中最多也只能存放一個檔案），如果檔案太大的話，可能會佔用多個data block，一個data Block的大小通常為4KB。

因此在劃分data block時，其大小非常關鍵，如果data block過小，可能有利用小檔案的存放，但是對與大檔案而言，將會佔用更多的data block,inode中需要劃分更多地區去記錄data block，導致檔案系統讀寫效率降低；如果data block過大，可能有利用大檔案的存放，但是對於小檔案而言，由於一個data block中最多存放一個檔案，這樣可能會造成空間浪費問題。

檔案與inode 和data block的關係

假設檔案對應的inode是inode3，可以看出，檔案資料的實際存放位置為data block1,3,8，inode負責記錄這些data block的編號，這種資料訪問的方式被稱為索引式檔案系統。

讀取檔案流程：

1擷取檔案inode的位置，讀取inode中的資料，擷取檔案許可權，檢查該使用者是否有r許可權，如果有進行一下步驟，如果沒有，流程結束，檔案內容不予顯示；

2 通過inode中記錄的data block的編號，一次讀取對應data block上的資料，完成了對檔案的讀取。

5 目錄與inode 和data block的關係

目錄也是檔案，因此，因此其存放方式與檔案的存放方式一樣，不停的是，目錄的data block中存放的是子目錄/檔案的inode所對應的位置。

實際上，每次讀取檔案，每次都是從/根目錄進行的，以此尋找，最終找到目標檔案的inode，然後找到檔案資料的存放位置，讀取，擷取資料。