Linux文件系统

一、EXT2概述

  目前各种版本Linux，已经能够支持很多各种的文件系统，如Ext2，Ext3，Ext4，FAT32，NTFS等等，这里选择最基础Ext2文件系统来说明。在Linux系统中，每个文件包括了内容数据、属性，例如owner、group、other、atime、mtime、ctime等等属性。这些属性是必不可少，来确保用户数据的安全性，因为Linux是一个多用户、多任务的环境。在EXT2文件系统中，把文件分成属性和内容两部分来存储。

      基于Linux数据要求的考虑，所以设计出EXT2将一个文件的存储在inode和块区域，当然inode来存放属性，而块区域来存储文件内容。在一个分区格式化为EXT2后，就会存在inode表和块区域两部分，缺一不可，其作用不言而喻。

      块是硬盘存储文件的最小单位。上面提到的两个部分中，块是“记录文件内容数据”，而inode则是记录“文件的属性，还有那块是文件的内容的相关信息”，即inode在记录文件属性的同时，还记录一个指向内容块的指针。一下是在inode记录的属性(不止这些):

• 文件的拥有者Owner和群组Group属性；
• 文件权限属性Read、Write、Execute；
• 文件类型Type；
• 文件的三个时间：访问时间atime，修改时间mtime，创建时间ctime;
• 文件大小；
• 内容块的这真pointer。

二、EXT2文件系统读取

EXT2中一个inode为128字节，可以用dump2fs 来查看。那么在Linux下怎样读取一个文件或者目录的呢？

• 目录

      在Linux的EXT2文件系统中，如果建立一个目录时，系统就会分配一个inode及至少一个块。在inode记录该目录的相关属性和块的指针，而在内容块中则是记录该目录下文件或者目录的相关信息，以保证能够快速正确找到关联文件或目录。

• 文件

       同样，在Linux下，创建一个文件的时候，系统也会为其分配一个inode和能够承载它所有数据的块数。例如，当前Linux系统一个块的大小为4K,那么要存储的数据为10M，就需要为其分配2560个块。

注意：在文件的inode中指记录文件相关属性，并没有存储文件名，那文件名存放在哪里？答案是记录在上层目录的块内容中。

下面举例说明：下图就是读取/etc/crontab文件的过程

整个读取的流程：1、操作系统根据Linux根目录/的内容块中关联性内容找到/etc所在inode，读取/etc所有关联性内容；

                       2、根据/etc目录inode的数据，通过块指针找到记录相关性内容的块，读取其所有文件关联性内容；

                       3、通过/etc目录的块中记录的文件crontab的文件关联性内容，找到文件crontab文件的inode，读取读取块指针；

                       4、通过inode记录的块指针，找到文件crontab的内容块，读取文件内容。

在Linux下，具体的命令演示如下：

terry@ubuntu:~$ ls -lia /

total 100

      2 drwxr-xr-x  24 root    root     4096 2012-02-22 14:43 .

      2 drwxr-xr-x  24 root    root     4096 2012-02-22 14:43 ..

1048577 drwxr-xr-x 137 root    root    12288 2012-03-01 11:46 etc

#省略了部分目录，可以看到/etc目录的inode号为1048577

terry@ubuntu:~$ ls -liad /etc/crontab /etc/.

1048577 drwxr-xr-x 137 root root 12288 2012-03-01 11:46 /etc/.

1048724 -rw-r--r--   1 root root   724 2011-09-20 08:07 /etc/crontab

#看到/etc的inode确实为1048577，文件/etc/crontab的inode为1048724