ext2/3文件系统存储，查找，新建，删除文件机制详解

ext2文件系统分为两个区域：元数据区和数据区

         元数据区包含索引节点区index node，索引位图区inode bitmap,块位图区block bitmap，分别存储：

         index node区：存储文件的inode节点信息，并指向相应节点块所处的位置，以及文件的访问信息（包括accesss,modefy,change时间戳等），可以用stat 文件名来查看相关信息。

         inode bitmap区：存储inode 节点是否被使用的信息，每个inode位占用1位，inode位为0表示该inode未被使用，inode位为1表示该inode已被使用。

         block bitmap 区：存储block块是否被使用的信息，每个block位占用1位，block数据块位为0表示该数据块未存储数据，否则该数据块已存储数据。

 

         数据区包含目录和文件，分别存储：

         目录：存储当前目录下文件/一级子目录的名称（右）和对应的inode号（左），模型如下：

       文件：存储文件包含的数据，但不包含文件名，时间戳等信息。

 

         在新建文件系统时应注意：

          （1）适当指定块大小，以防文件多次存储过程中造成空间碎片化导致空间严重浪费的情况；当系统主要用于存储大文件时，可以增大块大小，减少存取频率，加快存取速度；当主要用于存储小文件时，尽量减小块大小，较少磁盘碎片化现象，提高磁盘空间利用率。

          （2）Inode数和block数应该保持1:1的对应关系，这样才能保证有足够的inode节点记录block块存储位置，同时又不至于过多的inode节点数造成空间的浪费；

          （3）创建文件系统指定了Inode节点数和Block块大小和Block块数后，系统会自动为inode位图和block位图分配空间，用来实现inode索引节点和block数据块的使用情况的监控；

        

基于ext2文件系统的文件查找：

         /跟路径可以自动寻址，找到相应的inode节点；

         例：寻找/var/log/message文件

         先寻址根目录，假设根目录inode号为1,在数据区1号块下寻找var目录，对应节点为90，回到inode索引区，找到var目录（90号）对应的inode节点号97：

到数据区97号block块下寻找log目录，对应节点为105，回到索引区，找到log目录（105号）对应的inode节点号133：

到数据区133号block块下寻找message文件，对应节点为138，回到索引区，找到message文件（138号）对应的inode节点号155：

通过inode索引找到message文件存储的位置155号block块：

基于ext2文件系统的文件新建：

 例：新建文件/tmp/myFile.txt

  搜索inode位图表，定位到值为0的位，找到并标记inode节点索引区对应的节点号121，以及数据区块号157：

先寻址根目录，假设根目录inode号为1,在数据区1号块下寻找tmp目录，对应节点为56，回到inode索引区，找到tmp目录（56号）对应的inode节点号78：

到数据区78号block块下新建文件名myFile.txt，对应节点号为121，回到索引区，找到myFile.txt文件（121号）对应的块号157号：

假设每个数据块4k,myFile.txt文件大小为20k.在数据区为该文件分配5个block块：157—161号block块，并将数据写入block块中。与此同时，将inode 位图表中相应bit位置为1。

基于ext2文件系统的文件删除：

例：删除/etc/initrd文件

（1）根据ext2文件系统寻址方式找到initrd文件；

（2）将相应inode位图表中对应该Inode节点的bit位置为0即可。

注:这种情况下，block块中的数据在下次新的数据填充进来之前不会被清楚掉，依然保存在block数据块中。只是inode位图表相应bit位被置为0。这种删除文件的方式加快了删除文件的效率，新文件创建时，直接向相应的block块中填充数据，就会覆盖掉原有的数据。