Linux에서 ext2 파일 시스템의 디스크 레이아웃 이해

Linux 운영 체제에는 다양한 파일 시스템이 사용되는데, 그 중 ext2 파일 시스템이 가장 기본적이고 일반적인 시스템입니다. ext2 파일 시스템의 디스크 레이아웃을 이해하는 것은 파일 시스템이 작동하는 방식과 데이터가 저장되는 방식을 이해하는 데 중요합니다. 이 기사에서는 슈퍼 블록, 블록 그룹 설명자 테이블, 아이노드 테이블, 데이터 블록 등을 포함한 ext2 파일 시스템의 디스크 레이아웃을 소개하고 독자의 이해를 돕기 위해 구체적인 코드 예제를 제공합니다.

1. 슈퍼 블록

ext2 파일 시스템에서 슈퍼 블록은 파일 시스템의 메타데이터 중 하나로 전체 파일 시스템의 기본 정보를 기록하는 데 사용됩니다. 슈퍼블록은 일반적으로 디스크의 시작 부분에 위치하며 전체 파일 시스템의 상태와 구조를 설명하는 데 사용됩니다. 다음은 슈퍼 블록 구조의 간단한 예입니다.

struct ext2_super_block {
    uint32_t s_inodes_count;      // 文件系统中inode总数
    uint32_t s_blocks_count;      // 文件系统中块总数
    uint32_t s_free_blocks_count; // 空闲块数量
    uint32_t s_free_inodes_count; // 空闲inode数量
    // 其他字段
    // ...
};

슈퍼 블록에는 총 inode 수, 총 블록 수, 사용 가능한 블록 수 및 파일 시스템의 사용 가능한 inode 수와 같은 정보가 포함됩니다. . 슈퍼블록을 읽어 파일 시스템의 전반적인 정보와 상태를 알 수 있다.

2. 블록 그룹 설명자 테이블

ext2 파일 시스템에서는 디스크가 여러 개의 블록 그룹(블록 그룹)으로 구분됩니다. 각 블록 그룹에는 여러 데이터 블록, inode 및 블록 그룹 설명자 테이블이 포함되어 있습니다. 블록 그룹 디스크립터 테이블에는 아이노드 테이블의 시작 블록 번호, 프리 블록 비트맵의 시작 블록 번호 등 각 블록 그룹의 기본 정보가 저장된다. 다음은 블록 그룹 디스크립터 테이블 구조를 단순화한 예입니다.

struct ext2_group_desc {
    uint32_t bg_block_bitmap;  // 空闲块位图的起始块号
    uint32_t bg_inode_bitmap;  // inode位图的起始块号
    uint32_t bg_inode_table;   // inode表的起始块号
    // 其他字段
    // ...
};

블록 그룹 디스크립터 테이블을 통해 각 블록 그룹의 주요 데이터 구조 위치를 알 수 있어 파일 시스템의 관리 및 운영이 용이합니다.

3. Inode 테이블

ext2 파일 시스템에서 각 파일과 디렉터리는 inode 노드에 해당합니다. inode 노드는 파일의 속성 정보(예: 파일 크기, 권한, 타임스탬프 등)를 기록합니다. 데이터 블록에 대한 포인터입니다. inode 테이블은 모든 inode 노드에 대한 정보를 저장하며 inode 할당 및 해제를 관리하기 위한 사용 가능한 inode 비트맵도 포함합니다. 다음은 단순화된 inode 구조의 예입니다.

struct ext2_inode {
    mode_t i_mode;              // 文件类型和权限
    uint32_t i_size;            // 文件大小
    uint32_t i_block[EXT2_N_BLOCKS]; // 文件数据块指针
    // 其他字段
    // ...
};

inode 테이블을 통해 파일의 inode 노드를 찾은 후 파일의 속성 정보와 데이터 블록 포인터를 얻을 수 있습니다.

4. 데이터 블록

ext2 파일 시스템에서 데이터 블록은 파일의 실제 데이터 내용을 저장하는 데 사용됩니다. 데이터 블록은 파일에 할당되고, 파일 데이터는 서로 다른 데이터 블록에 분산되어 저장됩니다. 작은 파일의 경우 데이터는 inode 노드의 데이터 블록 포인터에 직접 저장될 수 있으며, 큰 파일의 경우 데이터는 간접, 이중 간접 및 삼중 간접 블록에 저장됩니다. 다음은 데이터 블록 포인터 구조의 단순화된 예입니다.

struct ext2_dir_block {
    uint32_t block_ptr[EXT2_PTRS_PER_BLOCK]; // 指向数据块的指针
    // 其他字段
    // ...
};

데이터 블록은 포인터를 통해 연결되어 파일의 데이터 저장소 연결 목록을 형성합니다. 데이터 블록은 파일의 실제 데이터 콘텐츠에 대한 액세스를 제공합니다.

위의 ext2 파일 시스템의 디스크 레이아웃 소개를 통해 파일 시스템의 조직 구조와 데이터 저장 방식을 더 잘 이해할 수 있습니다. 실제 프로그래밍에서는 슈퍼 블록, 블록 그룹 디스크립터 테이블, 아이노드 테이블, 데이터 블록을 읽어 파일 시스템을 운용하고 관리할 수 있다. 이 기사가 독자들이 Linux에서 ext2 파일 시스템의 디스크 레이아웃을 더 깊이 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다.

위 내용은 Linux에서 ext2 파일 시스템의 디스크 레이아웃 이해의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!