18.Файловая система в ос Linux. Файловая системаExt2.

SecondExtendedFileSystem(дословно:«вторая расширенная файловая система»), сокращённоext2 (иногдаext2fs) —файловая системаядраLinux. Была разработанаРеми Кардом(англ.) взамен существующей тогдаext. По скорости и производительности работы она может служить эталоном втестах производительностифайловых систем. Так, в тестах на скорость последовательного чтения и записи, проведённыхThe Dell TechCenter, файловая система ext2 обгоняетext3, и уступает лишь более современнойext4в тесте на чтение. Главный недостаток ext2 (и одна из причин демонстрации столь высокой производительности) заключается в том, что она не являетсяжурналируемой файловой системой. Он был устранён в файловой системеext3— следующей версииExtended File System, полностью совместимой с ext2. Файловая система ext2 по-прежнему используется нафлеш-картахитвердотельных накопителях(SSD), так как отсутствие журналирования является преимуществом при работе с накопителями, имеющими ограничение на количество циклов записи.Граф, описывающийиерархиюкаталоговфайловой системыext2, представляет собой сеть. Причиной такой организации является то, что одинфайлможет входить сразу в несколько каталогов.Все типы файлов имеют символьные имена. В иерархически организованных файловых системах обычно используются три типаимен: простые, составные и относительные. Не является исключением и ext2. Ограничения на простое имя состоят в том что, его длина не должна превышать 255 символов, а также в имени не должны присутствовать символNULLислеш. Ограничения на символ NULL связаны с представлением строк в языкеСи, а на символ слеш — с тем, что он используются как разделительный символ между каталогами. Полное имя представляет собой цепочку простых символьных имен всехкаталогов, через которые проходит путь от корня до данногофайла. Вфайловой системеext2 файл может входить в несколько каталогов, а значит, иметь несколько полных имен; здесь справедливо соответствие «один файл — много полных имен». В любом случае полное имя однозначно определяет файл.Атрибутамифайловой системыext2 являются:

• типиправа доступакфайлу,

• владелец, группа доступа,

• информация о разрешённых операциях,

• время создания, дата последнего доступа, дата последнего изменения и время последнего удаления,

• текущий размер файла,

• спецификация файла:

  • обычный файл,

  • каталог,

  • файл байт-ориентированного устройства,

  • файл блочно-ориентированного устройства,

  • именованный канал,

  • символическая ссылка,

• число занимаемых блоков,

• ACL

• другие

Атрибутыфайлов хранятся не в каталогах, как это сделано в ряде простыхфайловых систем, а в специальныхтаблицах. В результате каталог имеет очень простую структуру, состоящую всего из двух частей: номера индексного дескриптора и имени файла.

Структура дискового раздела

Как и в любой файловой системеUNIX, в составе ext2 можно выделить следующие составляющие:

• блоки и группы блоков;

• индексный дескриптор;

• суперблок;

Всё пространство разделадискаразбивается на блоки фиксированного размера, кратные размерусектора: 1024, 2048, 4096 или 8192 байт. Размер блока указывается при создании файловой системы на разделе диска. Меньший размер блока позволяет сэкономить место на жёстком диске, но также ограничивает максимальный размер файловой системы. Все блоки имеют порядковые номера. С целью уменьшения фрагментации и количества перемещений головок жёсткого диска при чтении больших массивов данных блоки объединяются в группы блоков.Базовым понятием файловой системы является индексный дескриптор, илиinode(англ.information node). Это специальная структура, которая содержит информацию об атрибутах и физическом расположении файла. Индексные декрипторы объединены в таблицу, которая содержится в начале каждой группы блоков. Суперблок — основной элементфайловой системыext2. Он содержит общую информацию о файловой системе:

• общее число блоков и индексных дескрипторов в файловой системе,

• число свободных блоков и индексных дескрипторов в файловой системе,

• размер блока файловой системы,

• количество блоков и индексных дескрипторов в группе блоков,

• размер индексного дескриптора,

• идентификатор файловой системы.

Суперблок находится в 1024 байтах от начала раздела. От целостности суперблока напрямую зависит работоспособность файловой системы. Операционная системасоздаёт несколько резервных копий суперблока на случай поврежденияраздела. В следующем блоке после суперблока располагается глобальная дескрипторная таблица — описание групп блоков, представляющее собой массив, содержащий общую информацию обо всех группах блоков раздела.