EXT2文件系统详解:Linux内核源代码探索

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"Linux内核源代码解读,重点讨论EXT2文件系统,由陈香兰教授讲解,属于中国科学技术大学计算机系课程资料。" EXT2文件系统是Linux操作系统中广泛采用的一种文件系统,它是EXT文件系统家族的一个升级版。EXT2的设计和实现对于理解Linux内核的工作原理至关重要,特别是涉及到文件存储和管理系统资源的部分。 EXT2的核心组织结构是基于磁盘块组(BlockGroup)。每个块组都包含一系列相同大小的磁盘块,并且这些块组内部结构一致。块组中的关键元素包括: 1. 超级块:每个块组的第一个磁盘块作为超级块,存储了EXT2文件系统的基本信息,如文件系统的大小、块大小、空闲块数量等。超级块通常会有冗余备份,以便在部分损坏时能通过其他备份恢复。在内存中,超级块的信息会映射到ext2_sb_info结构。 2. 组描述符:每个块组都有一个组描述符,它包含了该块组的详细信息,如块位图、索引结点位图的位置,以及索引结点表和数据块的起始位置。组描述符的数据结构是ext2_group_desc。 3. 块位图和索引结点位图:这两个位图分别用于跟踪块组中哪些磁盘块和索引结点已被分配使用,哪些还是空闲的。 4. 索引结点(Inode):EXT2中的每个文件或目录都有一个与之关联的索引结点,它包含了文件的基本元数据,如文件大小、权限、创建时间等,以及指向文件数据块的指针。索引结点在磁盘上的结构是ext2_inode,内存中则是ext2_inode_info。EXT2的索引结点采用了组合索引方式,前12项直接存储数据块地址,第13项指向间接索引块,第14项指向二次间接索引块,第15项指向三次间接索引块,这种设计可以高效地管理大文件。 5. 索引结点表:所有索引结点在磁盘上是连续存储的,形成一个索引结点表,其位置在超级块的bg_inode_table字段中指定。 EXT2文件系统的设计使得它在效率和可靠性之间找到了平衡,适合各种规模的文件存储需求。然而,随着技术的发展,EXT2已经被更先进的EXT3和EXT4文件系统所取代,它们提供了日志功能和其他改进,以提高数据一致性和性能。不过,理解和分析EXT2的源代码仍然是学习Linux内核和文件系统设计的重要途径。