Linux の ext2 ファイル システムのディスク レイアウトを理解する

Linux オペレーティング システムでは、多くのファイル システムが使用されていますが、その中で ext2 ファイル システムが最も基本的で一般的なファイル システムです。 ext2 ファイル システムのディスク レイアウトを理解することは、ファイル システムがどのように動作し、データがどのように保存されるかを理解するために重要です。この記事では、スーパー ブロック、ブロック グループ記述子テーブル、inode テーブル、データ ブロックなどを含む ext2 ファイル システムのディスク レイアウトを紹介し、読者の理解を助ける具体的なコード例を示します。

1. スーパーブロック

ext2 ファイルシステムでは、スーパーブロックはファイルシステムのメタデータの 1 つであり、ファイルシステム全体の基本情報を記録するために使用されます。スーパーブロックは通常、ディスクの先頭に位置し、ファイル システム全体の状態と構造を記述するために使用されます。以下は、スーパー ブロック構造の簡略化された例です。

struct ext2_super_block {
    uint32_t s_inodes_count;      // 文件系统中inode总数
    uint32_t s_blocks_count;      // 文件系统中块总数
    uint32_t s_free_blocks_count; // 空闲块数量
    uint32_t s_free_inodes_count; // 空闲inode数量
    // 其他字段
    // ...
};

スーパー ブロックには、inode の総数、ブロックの総数、空きブロックの数、空き i ノードの数などの情報が含まれています。ファイルシステム内で。スーパーブロックを読み取ることで、ファイルシステム全体の情報や状態を取得できます。

2. ブロック グループ記述子テーブル

ext2 ファイル システムでは、ディスクはいくつかのブロック グループ (ブロック グループ) に分割されます。各ブロック グループには、いくつかのデータ ブロック、inode、およびブロック グループ記述子テーブルが含まれています。ブロックグループ記述子テーブルには、inodeテーブルの開始ブロック番号、フリーブロックビットマップの開始ブロック番号など、各ブロックグループの基本情報が格納されます。以下は、ブロック グループ記述子テーブルの構造の簡略化された例です。

struct ext2_group_desc {
    uint32_t bg_block_bitmap;  // 空闲块位图的起始块号
    uint32_t bg_inode_bitmap;  // inode位图的起始块号
    uint32_t bg_inode_table;   // inode表的起始块号
    // 其他字段
    // ...
};

ブロック グループ記述子テーブルを通じて、各ブロック グループ内のキー データ構造の場所がわかり、ブロック グループの管理と操作が容易になります。ファイルシステム。

3. inode テーブル

ext2 ファイルシステムでは、各ファイルやディレクトリが inode ノードに対応し、ファイルの属性情報 (ファイルサイズ、権限、権限など) が記録されます。タイムスタンプなど）とファイル データ ブロックへのポインター。 i ノード テーブルには、すべての i ノード ノードに関する情報が格納され、inode の割り当てと解放を管理するための空き i ノード ビットマップも含まれています。以下は、簡略化された i ノード構造の例です。

struct ext2_inode {
    mode_t i_mode;              // 文件类型和权限
    uint32_t i_size;            // 文件大小
    uint32_t i_block[EXT2_N_BLOCKS]; // 文件数据块指针
    // 其他字段
    // ...
};

i ノード テーブルを通じて、ファイルの i ノード ノードを見つけ、ファイルの属性情報とデータ ブロック ポインターを取得できます。

4. データ ブロック

ext2 ファイル システムでは、ファイルの実際のデータ コンテンツを保存するためにデータ ブロックが使用されます。データブロックはファイルに割り当てられ、ファイルデータは異なるデータブロックに分散して格納されます。小さいファイルの場合、データは inode ノードのデータ ブロック ポインターに直接保存できますが、大きいファイルの場合、データは間接ブロック、二重間接ブロック、および三重間接ブロックに保存されます。以下は、データ ブロック ポインター構造の簡略化された例です。

struct ext2_dir_block {
    uint32_t block_ptr[EXT2_PTRS_PER_BLOCK]; // 指向数据块的指针
    // 其他字段
    // ...
};

データ ブロックはポインターを介して接続され、ファイルのデータ ストレージのリンク リストを形成します。データ ブロックは、ファイルの実際のデータ コンテンツへのアクセスを提供します。

ext2 ファイル システムのディスク レイアウトについての上記の紹介を通じて、ファイル システムの組織構造とデータ ストレージ方法をより深く理解することができます。実際のプログラミングでは、スーパーブロック、ブロックグループ記述子テーブル、inodeテーブル、データブロックを読み込むことでファイルシステムの操作・管理を行うことができます。この記事が、読者が Linux の ext2 ファイル システムのディスク レイアウトをより深く理解するのに役立つことを願っています。

以上がLinux の ext2 ファイル システムのディスク レイアウトを理解するの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。