Linux内核文件系统-ext2文件系统-管理磁盘空间

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• 作者: 陈孝松
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一般的Linux书籍都是先讲解进程和内存相关的知识，但我想先讲解文件系统。

第一，因为我就是做文件系统的，更擅长这一块，其他模块的内容我还要再去好好看看书，毕竟不能误人子弟嘛；第二，是

因为文件系统模块更接近于用户态，是相对比较好理解的内容（当然想深入还是要下大功夫的），由文件系统入手比较适合初学者。

英文全称Extended file system，翻译为扩展文件系统。Linux内核最开始用的是minix文件系统，直到1992年4月，Rémy Card开发了ext文件系统，采用Unix文件系统（UFS）的元数据结构，在linux内核0.96c版中引入。设计上参考了BSD的快速文件系统（Fast File System，简称FFS）。1993年1月0.99版本中ext2合入内核， 2001年11月2.4.15版本中ext3合入内核，2006年10月10日2.6.19版本中ext4合入内核。

相关文档网站:

• 内核仓库ext2文档
• ext4 wiki

创建索引节点 ext2_new_inode()，删除索引节点 ext2_free_inode()。

当块大小为1024字节时，命令echo -n something | dd of=file bs=1 seek=4098创建一个有“洞”的文件，索引节点的i_size值为4099，但i_blocks的值为2，因为只占用1个块，1个块1024字节，以512为单位的i_blocks的值为2。i_block[]数组前4个元素值为0，第五个元素存放块号。

分配数据块调用ext2_get_block() -> ext2_alloc_blocks() -> ext2_new_blocks()，释放数据块调用ext2_free_blocks()。

再讲一下数据块寻址，inode的i_block[]数组默认有15个元素，每个元素4字节，前12个直接指向存放数据的逻辑块（对应的文件块号是0~11）。第13个元素指向的是间接块，这个间接块上存了一个bsize/4个元素的数组（其中bsize表示块大小），对应的文件块号为12~(11+bsize/4)。第14个元素指向二级间接块，第15个元素指向三级间接块。

ext2不经过页缓存直接写调用ext2_file_write_iter() -> ext2_dio_write_iter(), 经过缓存写调用ext2_file_write_iter() -> generic_file_write_iter()。