文件系统简介

对于Linux来说正规的文件系统为EXT2，一个文件系统存储的数据通常包括文件权限和属性，以及文件数据，这两部分分别存储在不同的地方。

简单的说文件系统数据分为3部分

Superblock:记录次文件系统的整体信息，包括inode/iblock的总量，使用量，剩余量，已经文件系统的整体信息

Inode:记录文件的属性，一个文件占用一个inode,同时记录此文件数据所在的block号码

Iblock:实际记录文件的内容，若文件过大时，会占用多个block

我的理解

文件系统由包含多个文件，每个文件都会占用1个inode和若干iblock,inode用来存储文件权限和属性.以及文件数据存放的iblock的编号，iblock则存放文件的实际数据（每个inode和iblock都含有一个编号）

对于容量很大的文件系统，EXT2格式化时会分为多个block group,每个组队都有一个独立的/inode/block/superblock

iblock (数据区块)

iblock 是用来放置文件内容数据地方，在 Ext2 文件系统中所支持的block 大小有 1K, 2K 及 4K 三种而已。

每个 block 内最多只能够放置一个文件的数据；

承上，如果文件大于 block 的大小，则一个文件会占用多个 block 数量；

承上，若文件小于 block ，则该 block 的剩余容量就不能够再被使用了(磁盘空间会浪费)。

Inode

Inode主要包含信息

1．该文件的存取模式(read/write/excute)；

2. 该文件的拥有者与群组(owner/group)；

3. 该文件的容量；

4. 该文件创建或状态改变的时间(ctime)；

5. 最近一次的读取时间(atime)；

6. 最近修改的时间(mtime)；

7. 定义文件特性的旗标(flag)，如 SetUID...；

8. 该文件真正内容的指向(pointer)；

9. 其他信息

每个 inode 大小均固定为 128 bytes；

每个文件都仅会占用一个 inode 而已；

承上，因此文件系统能够创建的文件数量与 inode 的数量有关；

系统读取文件时需要先找到inode，并分析 inode 所记录的权限与用户是否符合，若符合才能够开始实际读取 block 的内容。

Inode 三级间接索引

inode 要记录的数据非常多，但偏偏又只有128bytes 而已，为了记录更多的数据，系统很将 inode 记录 block 号码的区域定义为12个直接，一个间接, 一个双间接与一个三间接记录区。记录区。

假设block为1K

12 个直接指向： 12*1K=12K

由于是直接指向，所以总共可记录 12 笔记录，因此总额大小为如上所示；

间接： 256*1K=256K

每笔 block 号码的记录会花去 4bytes，因此 1K 的大小能够记录 256 笔记录，因此一个间接可以记录的文件大小如上；

双间接： 256*256*1K=2562K

第一层 block 会指定 256 个第二层，每个第二层可以指定 256 个号码，因此总额大小如上；

三间接： 256*256*256*1K=2563K

第一层 block 会指定 256 个第二层，每个第二层可以指定 256 个第三层，每个第三层可以指定 256 个号码，因此总额大小如上；

总额：将直接、间接、双间接、三间接加总，得到 12 + 256 + 256*256 + 256*256*256 (K) = 16GB

Superblock (超级区块)

Superblock 是记录整个 filesystem 相关信息的地方，没有 Superblock，就没有这个 filesystem 了。他记录的信息主要有：

1. block 与 inode 的总量；

2. 未使用与已使用的 inode / block 数量；

block 与 inode 的大小 (block 为 1, 2, 4K，inode 为 128 bytes)；

filesystem 的挂载时间、最近一次写入数据的时间、最近一次检验磁盘 (fsck) 的时间等文件系统的相关信息；

一个 valid bit 数值，若此文件系统已被挂载，则 valid bit 为 0 ，若未被挂载，则 valid bit 为 1 。

Superblock信息查看

通过dumpe2fs命令查看文件系统的superblock

举例：观察文件系统的相关信息

[root@www ~]# df   <==这个命令可以叫出目前挂载的装置Filesystem    1K-blocks      Used Available Use% Mounted on/dev/hdc2       9920624   3822848   5585708  41% /      /dev/hdc3       4956316    141376   4559108   4% /home/dev/hdc1        101086     11126     84741  12% /boottmpfs            371332         0    371332   0% /dev/shm[root@www ~]# dumpe2fs /dev/hdc2dumpe2fs 1.39 (29-May-2006)Filesystem volume name:   /1             <==这个是文件系统的名称(Label)Filesystem features:      has_journal ext_attr resize_inode dir_index  filetype needs_recovery sparse_super large_fileDefault mount options:    user_xattr acl <==默认挂载的参数Filesystem state:         clean          <==这个文件系统是没问题的(clean)Errors behavior:          ContinueFilesystem OS type:       LinuxInode count:              2560864        <==inode的总数Block count:              2560359        <==block的总数Free blocks:              1524760        <==还有多少个 block 可用Free inodes:              2411225        <==还有多少个 inode 可用First block:              0Block size:               4096           <==每个 block 的大小啦！Filesystem created:       Fri Sep  5 01:49:20 2008Last mount time:          Mon Sep 22 12:09:30 2008Last write time:          Mon Sep 22 12:09:30 2008Last checked:             Fri Sep  5 01:49:20 2008First inode:              11Inode size:               128            <==每个 inode 的大小Journal inode:            8             Journal backup:           inode blocksJournal size:             128MGroup 0: (Blocks 0-32767) <==第一个 data group 内容, 包含 block 的启始/结束号码Primary superblock at 0, Group descriptors at 1-1  <==超级区块在 0 号 blockReserved GDT blocks at 2-626Block bitmap at 627 (+627), Inode bitmap at 628 (+628)Inode table at 629-1641 (+629)                     <==inode table 所在的 block 0 free blocks, 32405 free inodes, 2 directories    <==所有 block 都用完了！Free blocks:Free inodes: 12-32416                              <==剩余未使用的 inode 号码Group 1: (Blocks 32768-65535)....(底下省略)....