Linux下对superblock的理解
对superblock的理解首先从partition structure的结构开始:
、下面就是对super block的理解了
Super block即为超级块,它是硬盘分区开头——开头的第一个byte是byte 0,从 byte 1024开始往后的一部分数据。由于 block size最小是 1024 bytes,所以super block可能是在block 1中(此时block 的大小正好是 1024 bytes)
超级块中的数据其实就是文件卷的控制信息部分,也可以说它是卷资源表,有关文件卷的大部分信息都保存在这里。例如:硬盘分区中每个block的大小、硬盘分区上一共有多少个block group、以及每个block group中有多少个inode。
对于super block的结构和涵义可以通过查看/usr/include/linux/ext3_fs.h文件:
通过set number:
386 struct ext3_super_block {
386 struct ext3_super_block {
387 /*00*/ __le32 s_inodes_count; /* Inodes count */
388 __le32 s_blocks_count; /* Blocks count */
389 __le32 s_r_blocks_count; /* Reserved blocks count */
390 __le32 s_free_blocks_count; /* Free blocks count */
391 /*10*/ __le32 s_free_inodes_count; /* Free inodes count */
392 __le32 s_first_data_block; /* First Data Block */
393 __le32 s_log_block_size; /* Block size */
394 __le32 s_log_frag_size; /* Fragment size */
395 /*20*/ __le32 s_blocks_per_group; /* # Blocks per group */
396 __le32 s_frags_per_group; /* # Fragments per group */
397 __le32 s_inodes_per_group; /* # Inodes per group */
398 __le32 s_mtime; /* Mount time */
399 /*30*/ __le32 s_wtime; /* Write time */
400 __le16 s_mnt_count; /* Mount count */
401 __le16 s_max_mnt_count; /* Maximal mount count */
402 __le16 s_magic; /* Magic signature */
403 __le16 s_state; /* File system state */
404 __le16 s_errors; /* Behaviour when detecting errors */
405 __le16 s_minor_rev_level; /* minor revision level */
406 /*40*/ __le32 s_lastcheck; /* time of last check */
407 __le32 s_checkinterval; /* max. time between checks */
408 __le32 s_creator_os; /* OS */
409 __le32 s_rev_level; /* Revision level */
410 /*50*/ __le16 s_def_resuid; /* Default uid for reserved blocks */
411 __le16 s_def_resgid; /* Default gid for reserved blocks */
super block的几个重要成员
1、Magic 签名
对于ext2和ext3文件系统来说,这个字段的值应该正好等于0xEF53。如果不等的话,那么这个硬盘分区上肯定不是一个正常的ext2或ext3文件系统。
2、s_log_block_size
从这个字段,我们可以得出真正的block的大小。我们把真正block的大小记作B,B=1 << s_log_block_size + 10),单位是bytes。举例来说,如果这个字段是0,那么block的大小就是 1024bytes,这正好就是最小的block大小;如果这个字段是2,那么block大小就是4096 bytes。从这里我们就得到了block的大小这一非常重要的数据。
3、s_blocks_count和s_blocks_per_group
通过这两个成员,我们可以得到硬盘分区上一共有多少个block group,或者说一共有多少个group descriptors
s_blocks_count记录了硬盘分区上的block的总数,而 s_blocks_per_group记录了每个group中有多少个block。显然,文件系统上的block groups数量,我们把它记作G,G=(s_blocks_count-s_first_data_block- 1)/s_blocks_per_group+1。为什么要减去s_first_data_block,因为s_blocks_count是硬盘分区上全 部的block的数量,而在s_first_data_block之前的block是不归block group管的,所以当然要减去。最后为什么又要加一,这是因为尾巴上可能多出来一些block,这些block我们要把它划在一个相对较小的group 里面。
4、s_inodes_per_group
s_inodes_per_group记载了每个block group中有多少个inode。在从已知的inode号,读取这个inode数据的过程中,s_inodes_per_group起到了至关重要的作用。
用我们得到的inode号数除以s_inodes_per_group,我们就知道了我们要的 这个inode是在哪一个block group里面,这个除法的余数也告诉我们,我们要的这个inode是这个block group里面的第几个inode;然后,我们可以先找到这个block group的group descriptor,从这个descriptor,我们找到这个group的inode table,再从inode table找到我们要的第几个 inode,再以后,我们就可以开始读取inode中的用户数据了。这个公式是这样的:
block_group = (ino - 1) / s_inodes_per_group。这里ino就是我们的inode号数
offset = (ino - 1) % s_inodes_per_group,这个offset就指出了我们要的inode是这个block group里面的第几个inode。
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