Memahami susun atur cakera sistem fail ext2 dalam Linux

Dalam sistem operasi Linux, terdapat banyak sistem fail yang digunakan, antaranya sistem fail ext2 adalah yang paling asas dan biasa. Memahami susun atur cakera sistem fail ext2 adalah penting untuk memahami cara sistem fail berfungsi dan cara data disimpan. Dalam artikel ini, kami akan memperkenalkan susun atur cakera sistem fail ext2, termasuk blok super, jadual deskriptor kumpulan blok, jadual inod, blok data, dll., dan menyediakan contoh kod khusus untuk membantu pembaca memahami dengan lebih baik.

1. Super Block

Dalam sistem fail ext2, super block adalah salah satu metadata sistem fail dan digunakan untuk merekodkan maklumat asas keseluruhan sistem fail. Superblock biasanya terletak pada permulaan cakera dan digunakan untuk menerangkan keadaan dan struktur keseluruhan sistem fail. Berikut ialah contoh ringkas struktur blok super:

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
    // ...
};

Blok super mengandungi maklumat seperti jumlah bilangan inod, jumlah bilangan blok, bilangan blok bebas dan bilangan inod percuma dalam sistem fail . Dengan membaca superblock, anda boleh mendapatkan maklumat dan status keseluruhan sistem fail.

2. Jadual Deskriptor Kumpulan Blok

Dalam sistem fail ext2, cakera dibahagikan kepada beberapa kumpulan blok (Kumpulan Blok). Setiap kumpulan blok mengandungi beberapa blok data, inod dan jadual deskriptor kumpulan blok. Jadual deskriptor kumpulan blok menyimpan maklumat asas setiap kumpulan blok, seperti nombor blok permulaan jadual inod, nombor blok permulaan peta bit blok percuma, dsb. Berikut ialah contoh ringkas struktur jadual deskriptor kumpulan blok:

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
    // ...
};

Melalui jadual deskriptor kumpulan blok, lokasi struktur data utama dalam setiap kumpulan blok boleh didapati, yang memudahkan pengurusan dan pengendalian sistem fail.

3. Inode Table

Dalam sistem fail ext2, setiap fail dan direktori sepadan dengan nod inode merekodkan maklumat atribut fail (seperti saiz fail, kebenaran, cap waktu, dll.) dan fail. Penunjuk kepada blok data. Jadual inode menyimpan maklumat tentang semua nod inod dan juga mengandungi peta bit inode percuma untuk mengurus peruntukan dan pelepasan inod. Berikut ialah contoh struktur inod yang dipermudahkan:

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
    // ...
};

Melalui jadual inod, anda boleh mencari nod inod fail, dan kemudian mendapatkan maklumat atribut fail dan penuding blok data.

4. Blok Data

Dalam sistem fail ext2, blok data digunakan untuk menyimpan kandungan data sebenar fail. Blok data diperuntukkan kepada fail, dan data fail bertaburan dan disimpan dalam blok data yang berbeza. Untuk fail kecil, data boleh disimpan terus dalam penunjuk blok data dalam nod inod, data akan disimpan dalam blok tidak langsung, tidak langsung berganda, dan tidak langsung tiga kali ganda. Berikut ialah contoh ringkas struktur penunjuk blok data:

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

Blok data disambungkan melalui penunjuk untuk membentuk senarai terpaut storan data fail. Blok data menyediakan akses kepada kandungan data sebenar fail.

Melalui pengenalan di atas kepada susun atur cakera sistem fail ext2, kita boleh lebih memahami struktur organisasi dan kaedah penyimpanan data sistem fail. Dalam pengaturcaraan sebenar, sistem fail boleh dikendalikan dan diuruskan dengan membaca blok super, jadual deskriptor kumpulan blok, jadual inod dan blok data. Saya harap artikel ini dapat membantu pembaca mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam tentang susun atur cakera sistem fail ext2 di Linux.

Atas ialah kandungan terperinci Memahami susun atur cakera sistem fail ext2 dalam Linux. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!