创建Ext2文件系统

在磁盘上创建一个文件系统通常有两个阶段。第一步格式化磁盘，以使磁盘驱动程序可以将块号转换成对应的磁道和扇区，从而可以读和写磁盘上的物理块。现在的硬磁盘已经由厂家预先格式化，因此不需要重新格式化；在Linux上可以使用superformat或fdformat等实用程序对软盘进行格式化。第二步才涉及创建文件系统，这意味着建立前面博文中详细描述的那些磁盘文件系统数据结构。

 

Ext2文件系统是由C程序mke2fs创建的。mke2fs采用下列缺省选项，用户可以用命令行的标志修改这些选项：

 

- 块大小：1024字节（小文件系统的缺省值）

 

- 片大小：等于块的大小（因为块的分片还没有实现）

 

- 所分配的索引节点个数：每8192字节的组分配一个索引节点

 

- 保留块的百分比：5%

 

mke2fs程序执行下列操作：

 

1. 初始化超级块和组描述符。

 

2. 作为选择，检查分区是否包含有缺陷的块；如果有，就创建一个有缺陷块的链表。

 

3. 对于每个块组，保留存放超级块、组描述符、索引节点表及两个位图所需要的所有磁盘块。

 

4. 把索引节点位图和每个块组的数据映射位图都初始化为0。

 

5. 初始化每个块组的索引节点表。

 

6. 创建/root目录。

 

7. 创建lost+found目录，由e2fsck使用这个目录把丢失和找到的缺陷块连接起来。

 

8. 在前两个已经创建的目录所在的块组中，更新块组中的索引节点位图和数据块位图。

 

9. 把有缺陷的块（如果存在）组织起来放在lost+found目录中。

 

让我们看一下mke2fs是如何以缺省选项初始化Ext2的1.44 MB软盘的。

 

软盘一旦被安装，VFS就把它看作由1412个块组成的一个卷，每块大小为1024字节。为了查看磁盘的内容，我们可以执行如下Unix命令：

[root@localhost]# dd if=/dev/fdO bs=1k count=1440 | od -tx1 -Ax > /tmp/dump_hex

 

从而获得了AMP目录下的一个文件，这个文件包含十六进制的软盘内容的转储。

 

通过查看dump_hex文件我们可以看到，由于软盘有限的容量1.44MB（约等于1474560个字节），一共需要1440个块，那么一个单独的块组描述符就足够了。我们还注意到保留的块数为72（1440块的5%）。

 

软盘中的第一个块是引导块，第二个块是超级快ext2_super_block，第三个块是组描述符ext2_group_desc，第四个块是数据块的位图（所以ext2_group_desc中的bg_block_bitmap等于4），第五个块是索引节点的位图（所以ext2_group_desc中的bg_inode_bitmap等于5）。

 

根据缺省选项，索引节点表必须为每8192个字节设置一个索引节点，也就是有184个索引节点存放在紧挨着索引节点的位图那个块的后23个块中，也就是第6~28个块。

 

下表是对一个软盘执行mke2fs程序后的磁盘分布：

块     内容
0     引导块
1     超级块
2     仅包含一个组描述符的块
3     数据块位图
4     inode 位图
5-27  inode 表，其中：1到10号inode保留（2号inode是根目录的inode）；11号inode是lost+found；12-184号inode空闲
28    根目录 (包括 .、..、和lost+found)
29    lost+found 目录 (包括 . and ..)
30-40 预分配给lost+found目录的保留的块
41-1439
空闲块