Ext2 文件系统的硬盘布局

    我们可以看到，super block 一共有 1024 bytes 那么大。在 super block 中，我们第一个要关心的字段是 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。从这里，我们也可以估计到，ext2 和 ext3 的兼容性一定是很强的，不然的话，Linux 内核的开发者应该会为 ext3 文件系统另选一个 magic 签名才对。

    在 super block 中另一个重要的字段是 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 1024 bytes，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。

    3.2 Group Descriptors

    我们继续往下，看跟在 super block 后面的一堆 group descriptors。首先注意到 super block 是从 byte 1024 开始，一共有 1024 bytes 那么大。而 group descriptors 是从 super block 后面的第一个 block 开始。也就是说，如果 super block 是在 block 0，那么 group descriptors 就是从 block 1 开始；如果 super block 是在 block 1，那么 group descriptors 就是从 block 2 开始。因为 super block 一共只有 1024 bytes 那么大，所以不会超出一个 block 的边界。如果一个 block 正好是 1024 bytes 那么大的话，我们看到 group descriptors 就是紧跟在 super block 后面的了，没有留一点空隙。而如果一个 block 是 4096 bytes 那么大的话，那么在 group descriptors（从 byte 4096 开始）和 super block 的结尾之间，就有一定的空隙（4096 - 2048 bytes）。

    那么硬盘分区上一共有多少个 block group，或者说一共有多少个 group descriptors，这我们要在 super block 中找答案。super block 中的 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。

    注意，硬盘分区上的所有这些 group descriptors 要能塞在一个 block 里面。也就是说 groups_count * descriptor_size 必须小于等于 block_size。

    知道了硬盘分区上一共有多少个 block group，我们就可以把这么多个 group descriptors 读出来了。先来看看 group descriptor 是什么样子的。

struct ext3_group_desc
{
 __u32 bg_block_bitmap;      /* block 指针指向 block bitmap */
 __u32 bg_inode_bitmap;      /* block 指针指向 inode bitmap */
 __u32 bg_inode_table;       /* block 指针指向 inodes table */
 __u16 bg_free_blocks_count; /* 空闲的 blocks 计数 */
 __u16 bg_free_inodes_count; /* 空闲的 inodes 计数 */
 __u16 bg_used_dirs_count;   /* 目录计数 */
 __u16 bg_pad;               /* 可以忽略 */
 __u32 bg_reserved[3];       /* 可以忽略 */
};

    每个 group descriptor 是 32 bytes 那么大。从上面，我们看到了三个关键的 block 指针，这三个关键的 block 指针，我们已经在前面都提到过了。