linux的EXT—2文件系统

为了更好的描述Linux系统（这里以ext2文件系统为例），我画了一个图，如下

上图是整个文件存储磁盘的分布情况，将分区分成很多大小相同的块，一个块的大小格式化时确定的，ext2文件系统一个块是4k，一个磁盘扇区是512字节，所以一个块大小占8个扇区。而在上图启动块的大小是确定的，占1k字节，是由pC联盟标准所确定，用来存储磁盘分区信息和启动信息，任何文件系统都不能使用此块。启动块之后才是文件系统的开始，ext2文件系统将分区划分为同样大小的块组，每个块组由以下部分组成

      超级块（super block） 描述整个分区的文件系统信息，如块大小，文件系统版本信息，上次挂载(mount)的时间等等。每个块组都有一份拷贝

      块组描述符表（GDT）每个块组描述符表有多个块组描述符，准确来说整个磁盘有多少个块组就有多少个块组描述符。主要记录一个块组的描述信息，比如次块组从哪里开始是块位图，哪里开始是iNode位图，空闲的iNode和数据块还有多少。和超级块一样，每个块组都有一份拷贝

      块位图（Block bitmap）块位图就是用来描述此块组哪些块是可用的，哪些块是不可用的，本身占一个块，其中每个bit代表本组中的每一个块，置1表示该块已用，置0表示该块没被使用

      iNode位图  跟块位图相似，描述iNode表中iNode的使用情况

      iNode表   iNode表中有多个iNode，每个iNode占128字节，iNode中包含了文件属性（68字节）及文件数据寻址指针（60字节），

从上图可以看出，索引项Blocks[13]指向两级的间接寻址块，最多可表示(b/4)2+b/ 4+12个数据块，对于1K的块大小最大可表示64.26MB的文件。索引项Blocks[14]指向三级的间接寻址块，最多可表示(b/4)3+(b/4)2+b/4+12个数据块，对于1K的块大小最大可表示 16.06GB的文件。 可见，这种寻址方式对于访问不超过12个数据块的小文件是非常快的，访问文件中的任 意数据只需要两次读盘操作，一次读inode（也就是读索引项）一次读数据块。而访问大文 件中的数据则需要最多五次读盘操作：inode、一级间接寻址块、二级间接寻址块、三级间 接寻址块、数据块。实际上，磁盘中的inode和数据块往往已经被内核缓存了，读大文件的 效率也不会太低。