super block

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），也可能是在block 0中。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。

预备知识

1、block

对于ext2（ext3类似）文件系统来说，硬盘分区首先被划分为一个个的block，同一个ext2文件系统上的每个block大小都是一样的。但是对于不同的ext2文件系统，block的大小可以有区别。典型的block大小是1024 bytes或者4096 bytes。这个大小在创建ext2文件系统的时候被决定，它可以由系统管理员指定，也可以由文件系统的创建程序根据硬盘分区的大小，自动选择一个较合理的值。

一个硬盘分区上的block计数是从0开始的，并且这个计数对于这个硬盘分区来说是全局性质的。

2、block group和group descriptor

硬盘分区中所有block被聚在一起分成几个大的block group，其中每个block group中有多少个block是固定的。

每个block group都相对应一个group descriptor，这些group descriptor被聚在一起放在硬盘分区的开头部分，跟在super block的后面。在每个group descriptor当中有几个重要的block指针，指向block group的inode table、block bitmap和inode bitmap。

3、inode table、block bitmap、inode bitmap

以上三个结构记载了其所属block group的许多信息，他们依次被存放在这个block group的开头部分，由该block group所对应的group descriptor中的指针所指向。

结构和涵义

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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