操作系统–EXT4文件系统结构分析[亲测有效]

EXT4文件系统结构分析
一、实验目的：
掌握文件系统的工作机理；理解文件系统的主要数据结构；学习较为复杂的Linux下的编程；了解EXT4文件系统的结构。
二、实验平台：
虚拟机：VMWare9
操作系统：Ubuntu12.04
文件系统：EXT4
编辑器：Gedit | Vi
二、check_ext4fs运行说明
解压命令（解压到指定文件夹）

tar -zxvf test.tar.gz -C  ~/my_dirtory

该程序是一个ext4文件系统查看器.可以打开镜像文件及硬盘设备文件查看具体的文件系统结构信息,如超级块，块组信息，文件inode。
1、查看主硬盘设备名、挂载目录及文件系统信息

可查出是ext4文件系统，说明可以运行本程序；主硬盘对应/dev/sda1文件；挂载目录为根目录/。
2、程序编译
进入check_ext4fs目录，输入 make clean; make编译程序，生成check_ext4fs程序：

3、程序运行
#./check_ext4fs /dev/sda1
成功运行程序进入命令输入状态。
4、命令使用
共有以下命令：

info sb 查看超级块信息
info inode num 查看序号为num的inode信息
info groups [start, end] 查看inode组描述
quit 退出

三、dumpe2fs命令说明
1、命令名称
dumpe2fs – 显示ext2/ext3/ext4文件系统信息。
2、dumpe2fs命令语法

dumpe2fs [ -bfhixV ] [ -o superblock=superblock ] [ -o blocksize=blocksize ] device

3、dumpe2fs命令描述
显示device中文件系统的超级块和块组信息。
4、dumpe2fs常用命令选项　　
选项 描述

-b	打印文件系统中的坏块
-o	不常用，检查严重损坏文件系统时指定
-f	强制显示所有信息，即便dumpe2fs对有些文件系统功能标识不能识别。
- i	显示image文件系统信息。device指定image文件的路径
-h	只显示超级块信息
-x	将已分组的块的数量用十六进制显示
-v	显示dumpe2fs的版本号并推出

三、实验内容：
（1）该实验要求编写程序，完成以下功能（注意保存截图）：
获取ext4文件系统超级块，并显示超级块数据结构在这里插入图片描述
ext4_super_block的字段信息；

获取块组描述符表，并能根据输入的块组号显示该块组描述符ext4_group_desc的字段信息；

获取索引节点表，并能根据输入的索引节点号（比如根目录文件的索引节点号是2），显示其索引节点数据结构ext4_inode的字段信息。

（2）分析上述实验代码，回答下列问题：
大小（单位用字节）：逻辑块、超级块ext4_super_block、组描述符ext4_group_desc、索引节点ext4_inode；
逻辑块：209702
超级块：4194048
组描述符：4096
索引节点：1048576
个数及位置：块组0中组描述符占用的块数及所占块号、inode个数及inode表占用的块数、块位图block bitmap占用块数及所在块号、索引节点位图inode bitmap占用块数及所在块号；

验证：执行sudo dumpe2fs /dev/sda1 | more命令，验证上述分析是否正确。