inode android版本,Android 文件系统之 superblock/Inode/Inode table

阳光穿透心脏的1/2处 2022-10-05 01:53 153阅读 0赞

superblock定义：

顾名思义超级块，主要是用来存放当前文件系统的一些全局信息，包括但不限于：inode个数，block个数，mount时间、mount节点、journal信息等

superblock数据：

![0818b9ca8b590ca3270a3433284dd417.png][]

图1 superblock 数据和结构体

使用dumpe2fs工具dumpsuperblock相关信息：

![0818b9ca8b590ca3270a3433284dd417.png][]

图2 superblock dump信息

注：该dump信息注意同上图的信息一一对照更能加深理解。

superblock 数据结构

struct ext4\_super\_block \{

/\*00\*/ \_\_le32 s\_inodes\_count; /\* Inodes count \*/

\_\_le32 s\_blocks\_count\_lo; /\* Blocks count \*/

\_\_le32 s\_r\_blocks\_count\_lo; /\* Reserved blocks count \*/

\_\_le32 s\_free\_blocks\_count\_lo; /\* Free blocks count \*/

/\*10\*/ \_\_le32 s\_free\_inodes\_count; /\* Free inodes count \*/

\_\_le32 s\_first\_data\_block; /\* First Data Block \*/

\_\_le32 s\_log\_block\_size; /\* Block size \*/

\_\_le32 s\_log\_cluster\_size; /\* Allocation cluster size \*/

/\*20\*/ \_\_le32 s\_blocks\_per\_group; /\* \# Blocks per group \*/

\_\_le32 s\_clusters\_per\_group; /\* \# Clusters per group \*/

\_\_le32 s\_inodes\_per\_group; /\* \# Inodes per group \*/

\_\_le32 s\_mtime; /\* Mount time \*/

/\*30\*/ \_\_le32 s\_wtime; /\* Write time \*/

\_\_le16 s\_mnt\_count; /\* Mount count \*/

\_\_le16 s\_max\_mnt\_count; /\* Maximal mount count \*/

\_\_le16 s\_magic; /\* Magic signature \*/

\_\_le16 s\_state; /\* File system state \*/

\_\_le16 s\_errors; /\* Behaviour when detecting errors \*/

\_\_le16 s\_minor\_rev\_level; /\* minor revision level \*/

/\*40\*/ \_\_le32 s\_lastcheck; /\* time of last check \*/

\_\_le32 s\_checkinterval; /\* max. time between checks \*/

\_\_le32 s\_creator\_os; /\* OS \*/

\_\_le32 s\_rev\_level; /\* Revision level \*/

//.....

\};

Inode /Inode table/File/Dentry：

Inode:节点，是文件(对象、实体)在文件系统中的唯一标示。可以这么来理解，Inode是底层封装给文件系统的最小操作单元。

Inode是在UNIX\* 文件系统中用于描述文件系统对象(如一个文件或者目录)的一个数据结构，每个inode都存储有相关属性以及系统对象数据的存储位置。

Inode是文件(对象、实体)在文件系统中的唯一标识。独立的文件系统提供了filename和唯一inode标识符之间的转换方法。inode结构的一部分如下图五所示，同事也展示了其他的一些同inode强相关的结构。

在这里我们需要注意 inode\_operations file\_operations。这些结构所对应的最小操作单元是inode。例如：inode\_operations定义了对inode上的目录的操作，file\_operations定义了inode上文件的操作(通常叫做系统调用)

Inode table：Inode 表，描述inode的一个数组。The inode table is a linear array of struct ext4\_inode

File：已打开文件在内存中的表示，主要用于加你进程和磁盘上文件的对应关系；通常有sys\_open()创建。

Dentry：目录对象，代表一个目录项(包含该目录对象的索引节点，子目录链表、父目录链表对象以及与他攻击的目录对象链表使用计数等)是路径的一部分

(路径中每个组成部分都由一个索引节点对象表示)，只存在与内存中。

block size：块大小，通常为4k(可变的)，通常不会超过page seize。

File Descriptor:在类UNIX\*操作系统中，文件描述符是一个抽象的用于访问文件或者其他输入输出资源一个指示符。file descriptor大于零，file descriptor的最大值通常由操作系统限定。

看了上面的定义是不是有点儿饶？没关系，看下下面的逻辑图：

![0818b9ca8b590ca3270a3433284dd417.png][]

图3 inode dentry等之间关系

从上图我们看到，有三个进程process1、process2、process3，并且有与之对应的三个文件对象file object1 、file\_object2和file\_object3,这都是一一对应的。file\_object1 、file\_object2却对应到了同一个dentry object

而两个(不一定就只是两个，可能一个、或多个)dentry object只对应一个inode object；inode object的相关信息在superblock中有存储的。

这样我们就一下子从操作系统进程级别联系到了磁盘存储级别了。其实这里有一个更好的理解方式就是，分为两层：软件层、硬件层；软件层你看得见摸不着，只是一种状态；硬件层你能通过技术手段看到，不只是状态更是一种持续。

Dentry 和 Inode

通过上图3，大致了解了Dentry、Inode、File、superblock之间的关系。但是也容易看到这之间的关系最重要的当属Dentry和Inode之间的关系了，这里着重介绍下。

假设我们有如下结构

foo

| \\

bar bar2

在上面所示的结构中，可以提取到如下信息：

有4个inode，分别是foo,bar,bar2,/

有3个denry, 分别是bar–>foo、bar2–>foo、foo–>/

对于上述的关系，做一个简单的说明。对于一个d\_name为bar的dentry来说，该dentry拥有一个指向底层文件名为bar的指针d\_inode、一个指向父dentry的指针d\_parent。对于root dentry来说，d\_parent指向自己。