学习笔记5 第十一章的自学归纳

EXT2文件系统

• EXT2第二代扩展文件系统（英语：second extended filesystem，缩写为 ext2），是LINUX内核所用的文件系统。它开始由Rémy Card设计，用以代替ext，于1993年1月加入linux核心支持之中。

EX2文件系统数据结构

创建虚拟硬盘

mke2fs [-b blksize -N ninodes] device nblocks

超级块

• 重要字段如下：
  u32 s_inodes_count
  u32 s_blocks_count
  u32 s_r_blocks_count
  u32 s_free_blocks_count
  u32 s_mtime
  u32 s_wtime
  u32 s_magic
  u32 s_inodes_per_group
  u32 s_mnt_count
  u32 s_max_mnt_count
  u32 s_state

块组描述符

• Block#2：块组描述符块，EXT2将磁盘块分为几个组，每个组有8192个块，用一个块组描述符结构体来描述。

块和索引节点位图

• Block#8：块位图，位图是用于表示某种项的位序列，也用于分配和回收项。
• Block#9：索引节点位图，一个索引节点代表一个文件的数据结构。

索引节点

• Block#10：索引（开始）节点块，每个文件都用一个128字节的唯一索引节点结构体表示
• 直接块、间接块、双重间接块、三重间接块

数据块

• 紧跟在索引节点块后面的是文件存储数据块。

邮差算法

• 组合优化问题（旅行商问题）：找到一条最短路径，使得一个旅行商能够恰好访问所有给定的城市一次，并最终回到起始城市。
• 算法例子：最近邻算法（Nearest Neighbor Algorithm）、克里斯托弗算法（Christofides Algorithm）、模拟退火算法（Simulated Annealing）和遗传算法（Genetic Algorithm）
• c语言中的Test-Set-Clear
• 将索引节点号转换为磁盘上的索引节点

编程示例

• 显示超级快
• 显示位图
• 显示根索引节点
• 显示目录条目

3级文件系统函数

函数示例如下：

• open(): 打开文件，创建一个文件描述符，并返回该描述符用于后续的文件操作。

• close(): 关闭文件，释放文件描述符，并确保所有对文件的操作都已完成。

• read(): 从文件中读取数据。它接受文件描述符、缓冲区和要读取的字节数作为参数，并返回实际读取的字节数。

• write(): 向文件中写入数据。它接受文件描述符、要写入的数据和要写入的字节数作为参数，并返回实际写入的字节数。

• lseek(): 在文件中进行定位。它用于在文件中移动读/写指针的位置，以便执行随机访问。可以设置指针相对于文件开头的偏移量，也可以相对于当前位置或文件末尾。

• mkdir(): 创建一个新目录。它接受目录路径和权限参数，并尝试创建一个具有指定名称和权限的新目录。

• rmdir(): 删除一个空目录。它接受目录路径作为参数，并尝试删除指定的空目录。

• unlink(): 删除一个文件。它接受文件路径作为参数，并尝试删除指定的文件。

挂载算法

• mount filesys mount_point
  可将某个文件系统挂载到mount_point目录上

卸载算法

• 卸载文件系统可卸载已挂载的文件系统。

交叉挂载点

• 向下遍历
• 向上遍历

文件保护

文件系统项目拓展

• 多个组
• 4KB大小的块
• 管道文件
• I/O缓冲

苏格拉底挑战