Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 3)

Индексный дескриптор Ext2

При открытии файла выполняется анализ пути к нему. Для каждого элемента пути, отсутствующего в кэше элементов каталога, создаются два новых объекта — элемент каталога и индексный дескриптор Когда виртуальная файловая система обращается к индексному дескриптору Ext2 на диске, она создает дескриптор индексного дескриптора, имеющий тип ext2_inode_info. Этот дескриптор содержит следующую информацию:
- индексный дескриптор виртуальной файловой системы целиком сохраненный в поле vf s inode;
- большинство полей индексного дескриптора на диске, которые отсутствуют у индексного дескриптора виртуальной файловой системы;
- индекс группы блоков i biock group, которой принадлежит индексный дескриптор
- поля i next aiioc biock и i next aiioc goai, содержащие соответственно логический и физический номера последнего выделенного файлу блока на диске;
- поля i preaiioc biock и i preaiioc count, используемые для предварительного выделения блоков
- поле xattr sem, являющееся семафором чтения/записи, позволяющим читать расширенные атрибуты одновременно с данными файла;
- поля i aci и i defauit aci, указывающие на списки управления доступом к файлу.
Для работы с файлами Ext2 метод суперблока aiioc inode реализован функцией ext2_alloc_inode . Она вначале получает дескриптор ext2_inode_info из кэша slab-аллокатора ext2_inode_cachep, а затем возвращает адрес индексного дескриптора, встроенного В дескриптор ext2_inode_inf о.

Создание файловой системы Ext2

Создание файловой системы Ext2 на диске обычно состоит из двух этапов. Первый заключается в форматировании диска, чтобы драйвер мог читать и записывать блоки. Современные жесткие диски поставляются отформатированными, и их переформатировать не нужно. Гибкие диски могут быть отформатированы в Linux с помощью утилиты, например, superformat или fdformat. Второй этап включает в себя создание файловой системы, т. е. установку значений структур, подробно описанных в предыдущих разделах этой главы.

Файловые системы Ext2 создаются утилитой mke2fs. Перечислим ее настройки по умолчанию, которые могут быть модифицированы пользователем при помощи параметров командной строки:
- размер блока: 1024 байта (значение по умолчанию для небольших файловых систем);
- размер фрагмента: равен размеру блока (фрагментация блоков еще не реализована);
- количество выделенных индексных дескрипторов: один на каждые 8192 байта;
- процент зарезервированных блоков:
Утилита выполняет следующие действия:
1. Инициализирует суперблок и дескрипторы групп.
2. Необязательный шаг: проверяет, содержит ли раздел дефектные блоки. Если содержит, утилита создает их список.
3. Для каждой группы блоков резервирует столько блоков, сколько необходимо для хранения суперблока, дескрипторов групп, таблицы индексных дескрипторов и двух битовых карт.
4. Инициализирует нулями битовую карту индексных дескрипторов и битовую карту блоков данных каждой группы блоков.
5. Инициализирует таблицу индексных дескрипторов у каждой группы блоков.
6. Создает каталог/root.
7. Создает каталог lost+found, используемый программой e2fsck для хранения потерянных и найденных дефектных блоков.
8. Обновляет битовую карту индексных дескрипторов и битовую карту блоков данных в группе, в которой были только что созданы два каталога.
9. Собирает дефектные блоки (если таковые найдены) в каталоге lost+found.
Рассмотрим, как файловая система Ext2 инициализируется на дискете 1,44 Мбайт утилитой mke2fs с настройками по умолчанию.
Будучи смонтированной, Ext2 представляется виртуальной файловой системе в виде тома, состоящего из 1412 блоков, каждый по 1024 байта. Чтобы проверить содержимое диска, мы можем воспользоваться командой Unix:
$ dd if=/dev/fd0 bs=lk count=1440 | od -txl -Ax > /tmp/dump_hex
Мы получим в каталоге /tmp файл с шестнадцатеричным дампом содержимого диска4.

Взглянув на этот файл, мы увидим, что, ввиду ограниченной емкости диска, одного дескриптора группы оказалось достаточно. Мы также заметим, что зарезервировано 72 блока (5% от 1440). Поскольку в соответствии с настройками по умолчанию таблица индексных дескрипторов должна иметь один индексный дескриптор на каждые 8192 байта, мы убеждаемся, что в 23 блоках хранится 184 индексных дескриптора.
суммированы результаты создания файловой системы Ext2 на гибком диске с настройками по умолчанию.