EXT2文件系统详解：Linux内核源代码探索

"Linux内核源代码解读，重点讨论EXT2文件系统，由陈香兰教授在2009年春季于中国科学技术大学讲解。" 在Linux操作系统中，EXT2（Second Extended File System）文件系统是一种早期广泛使用的日志文件系统。它在EXT文件系统的基础上进行了改进，提供更稳定和高效的数据存储。EXT2文件系统的设计和实现对于理解Linux内核的工作原理至关重要。 EXT2文件系统的主要组成部分包括磁盘组织、超级块、组描述符、块位图、索引结点以及数据块等。 1. **磁盘组织**： - EXT2将磁盘空间划分为一系列的块组（Block Group），每个块组大小相同且包含相同的组件。块组0通常用于存放备份的超级块，以便在主超级块损坏时恢复。 2. **超级块**： - 超级块位于每个块组的开头，包含文件系统的全局信息，如文件系统大小、块大小、空闲块数量等。超级块的冗余设计提高了系统的容错能力。 3. **组描述符**： - 组描述符是每个块组的配置信息，包括块组的块使用情况、位图位置、索引结点表位置等，存储在数据结构`ext2_group_desc`中。 4. **块位图和索引结点位图**： - 块位图记录了哪些数据块已被分配，哪些还是空闲的；索引结点位图则记录了索引结点的分配状态。这些位图帮助系统高效地管理磁盘空间。 5. **索引结点（Inode）**： - 索引结点是文件系统的核心，存储了文件的元数据，如文件权限、所有权、修改时间、大小以及指向数据块的指针。EXT2的索引结点大小固定为128字节，采用`ext2_inode`的磁盘格式和`ext2_inode_info`的内存格式。 6. **索引结点的i_block[]**： - i_block数组支持不同类型的索引方式，包括直接索引、一次间接、二次间接和三次间接索引，允许文件跨越多个数据块，最大可支持15GB的单个文件。 7. **索引结点表**： - 所有索引结点在一个连续的磁盘块区域中存储，形成索引结点表，其起始块号记录在超级块的bg_inode_table字段。 EXT2文件系统的设计使得在处理小到中等大小的文件时非常高效，但对大型文件的处理可能不如后来的EXT3和EXT4文件系统。随着技术的发展，EXT2逐渐被支持日志记录和更大文件的文件系统所取代，如EXT3和EXT4，它们在保持EXT2基本结构的同时，增加了更多高级功能和增强的性能。不过，理解EXT2仍然是学习Linux内核和文件系统原理的重要步骤。