29 六 2008
ext2文件系统分析(一)
Filesystem HOWTO上的关于ext2文件系统的结构图，把每个文件系统boot sector单独画出来，不在Block group之内。如下图：
通过dumpe2fs发现，我的/dev/sda1的块大小为1024字节，sda1本身比较小，是/boot分区，情况确实如上图所示。即Group 0是从块1开始的，即块0作为boot sector单独在 block group之外。而/dev/sda5并不是这样。sda5的块大小为4096字节。Group 0是从块0开始的。没有把boot sector单独放在外面。但块0的前1024字节仍预留。因此文件系统的主超级块都是从偏移地址1024开始的。并且ext2/ext3的超级块大小为1024字节。如果块大小为1024，超级块正好占用一个块。如果块大小为4096，块0的1024-2047为超级块，而2048-4095则空闲。块的计数从0开始，在一个文件系统上是全局的。
这样的设计也避免了块的大小为4096字节时把前一个块留给boot sector有点浪费。
并且并不是每个block group中都有super block和group descriptors的备份。只是在某些奇数的块中才有（具体的机制不清楚）。
ext2超级块的结构(在源代码树的include/linux/ext2_fs.h中)。
/*
* Structure of the super block
*/
struct ext2_super_block {
__le32 s_inodes_count; /* inode总数 */
__le32 s_blocks_count; /* block总数 */
__le32 s_r_blocks_count; /* 保留的block总数 */
__le32 s_free_blocks_count; /* 空闲的block总数 */
__le32 s_free_inodes_count; /* 空闲的inode总数 */
__le32 s_first_data_block; /* 第一个数据块 */
__le32 s_log_block_size; /* Block的大小 */
__le32 s_log_frag_size; /* Fragment size */
__le32 s_blocks_per_group; /* 每个block group的block数量 */
__le32 s_frags_per_group; /* # Fragments per group */
__le32 s_inodes_per_group; /* 每个block group的inode数量 */
__le32 s_mtime; /* 挂载时间 */
__le32 s_wtime; /* Write time */
__le16 s_mnt_count; /* 挂载计数 */
__le16 s_max_mnt_count; /* Maximal mount count */
__le16 s_magic; /* Magic 签名 */
__le16 s_state; /* File system state */
__le16 s_errors; /* Behaviour when detecting errors */
__le16 s_minor_rev_level; /* minor revision level */
__le32 s_lastcheck; /* 上一次检查时间 */
__le32 s_checkinterval; /* max. time between checks */
__le32 s_creator_os; /* OS */
__le32 s_rev_level; /* Revision level */
__le16 s_def_resuid; /* Default uid for reserved blocks */
__le16 s_def_resgid; /* Default gid for reserved blocks */
/*
* These fields are for EXT2_DYNAMIC_REV superblocks only.
*
* Note: the difference between the compatible feature set and
* the incompatible feature set is that if there is a bit set
* in the incompatible feature set that the kernel doesn’t
* know about, it should refuse to mount the filesystem.
*
* e2fsck’s requirements are more strict; if it doesn’t know
* about a feature in either the compatible or incompatible
* feature set, it must abort and not try to meddle with
* things it doesn’t understand…
*/
__le32 s_first_ino; /* First non-reserved inode */
__le16 s_inode_size; /* inode structure 的大小*/
__le16 s_block_group_nr; /* block group # of this superblock */
__le32 s_feature_compat; /* compatible feature set */
__le32 s_feature_incompat; /* incompatible feature set */
__le32 s_feature_ro_compat; /* readonly-compatible feature set */
__u8 s_uuid[16]; /* 128-bit uuid for volume */
char s_volume_name[16]; /* volume name */
char s_last_mounted[64]; /* directory where last mounted */
__le32 s_algorithm_usage_bitmap; /* For compression */
/*
* Performance hints. Directory preallocation should only
* happen if the EXT2_COMPAT_PREALLOC flag is on.
*/
__u8 s_prealloc_blocks; /* Nr of blocks to try to preallocate*/
__u8 s_prealloc_dir_blocks; /* Nr to preallocate for dirs */
__u16 s_padding1;
/*
* Journaling support valid if EXT3_FEATURE_COMPAT_HAS_JOURNAL set.
*/
__u8 s_journal_uuid[16]; /* uuid of journal superblock */
__u32 s_journal_inum; /* 日志文件的inode号 */
__u32 s_journal_dev; /* 日志文件的设备号 */
__u32 s_last_orphan; /* start of list of inodes to delete */
__u32 s_hash_seed[4]; /* HTREE hash seed */
__u8 s_def_hash_version; /* Default hash version to use */
__u8 s_reserved_char_pad;
__u16 s_reserved_word_pad;
__le32 s_default_mount_opts;
__le32 s_first_meta_bg; /* First metablock block group */
__u32 s_reserved[190]; /* Padding to the end of the block */
};
superblock的大小为1024个字节。ext2和ext3的magic签名是一样的。ext3增加了日志功能。
可以使用xxd -s 1024 -l 1024 /dev/sdax(将x替换为你要查看的盘块号)来获得这些数据信息。
此处第一个32位的数为0x0000cbf0(i386为Little-Endian，即高字节在高地址，低字节在低地址)，转换为十进制即52208，所以该分区inode的数目最多为52208，这和使用dumpe2fs得到的结果是一样的。其他的值可按同样的方法得到。
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