linux下ext2文件系统的研究与实践

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1、Linux下ext2文件系统的研究与实践摘要Lining当今流行的操作系统之一，它具有性能稳定、功能强大、效率高等几大特点。它在功能特性方面与Uni啄统相似，同时又具有多任务、多用户、多平台等若干特性。而文件系统是Linu«作系统最重要的部分之一，但也是用户一般很少关注的部分。作为应用最广泛的操作系统，LinujjJ：去、现在和未来使用的文件系统包括：ext2,ext3,ReiserF^JF^Reiser

2、统的基础性文件系统发挥着重要的作用囚。止是由于ext2文件系统的这一优势，本文才研究ext2文件系统的总体存储布局，并通过实例分析来进一步探讨其结构，并且将研究成果应用到解决ext2文件系统屮文件的恢复方面。关键字1inu^M作系统、ext2文件系统、文件恢复第一章绪论11」课题研究背景及意义11.1.1课题研究的背景11.1.2论文研究的意义31.2linux操作系统简介31.3ext2文件系统简介7第一章绪论1.1课题研究背景及意义1.1.1课题研究的背景Linux的第一个版木是基于Minix文件系统的。当Linux成熟时,引入了扩展

3、文件系统（ExtFS）,它包含了几个重要的扩展，但提供的性能不令人满意。在1994年引入了第二扩展文件系统（secondExtendedFilesystem,Ex⑵；EXT2是为解决EXT文件系统的缺陷而设计的可扩展的、高性能的文件系统.EXT2足1993年发布的，设计者是ReyCardo在2000年以它是Linux文件系统类型中使用最多的格式，井且在速度和CPU利用率上较为突出，是GNU/Linux系统屮标准的文件系统。它存取文件的性能极好.对于中、小型的文件更显示出优势。尽管Linux可以支持种类繁多的文件系统，但是2000年以前几乎

4、所有的Linux发行版都使用EXT2作为欢认的文件系统。它除了包含几个新特点外，还相当的高效和健壮，已经成为广泛使用的Linux文件系统。当然，EXT2也有一些问题。由于它的设计者丰要考虑的是文件系统性能方面的问题.而在写入文件内容的同时，并没冇写入文件的Meta-data（和文件冇关的信息，如权限、所有者及创建和访问时间）。换言Z・Linux先写入文件的内容,然后等到冇空时才写入文件的Meta-ctatao如果出现写入文件内容Z后.但在写入文件的Meta-data之前系统突然断电•就可能造成文件系统就会处于不一致的状态。在一个有大量文件

5、操作的系统屮.出现这种情况会导致很严重的后果。正是基于以上等原因，相继出现了ext3文件系统。R志文件系统ext3具冇ext2所不具备的特点和优势。顺利完成ALcxt2到ext3的转换，是实现ext3优势的必经Z路。ext3文件系统是ext2文件系统的更高一级版本，它冇一个其它同类H志文件系统所不具备的独特优势，完全兼容ext2文件系统，因而ext3能充分利用ext2中己有的操作和应用，而且比ext2更有效、更易用。它在ext2的基础上加入了记录元数据的口志功能，是一个支持异步的FI志。RedHat7.2和SuSE7.3已率先发行了包伤e

6、xt3文件系统的Linuxo通过使用Linux最新安装版木和e2fsprogsLinux公用程序，可将ext3文件系统编译到系统的内核屮。现在Linux最常用的ext3文件系统也是与ext2兼容的，基本格式是一致的，只是多了一些扩展。1.1.2论文研究的意义Linux下的Ext2文件系统，是GXU/Linux系统中标准的文件系统，具特点为存取文件的性能极好，对于中小型的文件更显示出优势，这主耍得利于其簇快取层的优良设计。正是由于linux性能稳定、功能强大、效率高等这些特性，才使得基于Linux系统下的ext2文件系统更能发挥其性能好的作

7、用。Ext2文件系统对Linux系统的作用意义深远。其实ext2文件系统支持标准Unix文件类型，例如普通文件、目录文件、特别文件和符号链接等。ext2文件系统可以管理特别大的分区。以前内核代码限制文件系统的大小为2GB,现在VFS把这个限制提高到4TB。因此，现在使用大磁盘而不必划分多个分区。ext2文件系统支持长文件名，最大长度为255个字符，如果需要还可以增加到1012个字符，而且，它使用变长的目录表项。cxt2文件系统为超级用户保留了一些数据块，约为5%o这样，在用户进程山满整个文件系统的情况下，系统管理员才冇引导程序放在这里，其

8、余一般文件系统都不使用引导块。使用块组对丁提高文件系统的可靠性有很大好处，由于文件系统的控制管理信息在每个块组屮都有一份拷贝，因此当文件系统意外出现崩溃吋可以很容易地恢复。另外，由于在有关块组