好文分享：EXT文件系统机制原理详解

实际上，在文件系统创建完成后所有的inode号都已经分配好并记录到inode table中了，只不过被使用的inode号所在的行还有文件属性的元数据信息和block位置信息，而未被使用的inode号只有一个inode号而已而没有其他信息而已。

再细细一思考，就能发现一个大的文件系统仍将占用大量的块来存储inode，想要找到其中的一个inode记录也需要不小的开销，尽管它们已经形成了一张逻辑上的表，但扛不住表太大记录太多。那么如何快速找到inode，这同样是需要优化的，优化的方法是将文件系统的block进行分组划分，每个组中都存有本组inode table范围、bmap等。

1.5 imap的出现

前面说bmap是块位图，用于标识文件系统中哪些block是空闲哪些block是占用的。

对于inode也一样，在存储文件(Linux中一切皆文件)时需要为其分配一个inode号。但是在格式化创建文件系统后所有的inode号都是被事先设定好存放在inode table中的，因此产生了问题：要为文件分配哪一个inode号呢?又如何知道某一个inode号是否已经被分配了呢?

既然是"是否被占用"的问题，使用位图是最佳方案，像bmap记录block的占用情况一样。标识inode号是否被分配的位图称为inodemap简称为imap。这时要为一个文件分配inode号只需扫描imap即可知道哪一个inode号是空闲的。

imap存在着和bmap和inode table一样需要解决的问题：如果文件系统比较大，imap本身就会很大，每次存储文件都要进行扫描，会导致效率不够高。同样，优化的方式是将文件系统占用的block划分成块组，每个块组有自己的imap范围。

1.6 块组的出现

前面一直提到的优化方法是将文件系统占用的block划分成块组(block group)，解决bmap、inode table和imap太大的问题。

在物理层面上的划分是将磁盘按柱面划分为多个分区，即多个文件系统;在逻辑层面上的划分是将文件系统划分成块组。每个文件系统包含多个块组，每个块组包含多个元数据区和数据区：元数据区就是存储bmap、inode table、imap等的数据;数据区就是存储文件数据的区域。注意块组是逻辑层面的概念，所以并不会真的在磁盘上按柱面、按扇区、按磁道等概念进行划分。

1.7 块组的划分

块组在文件系统创建完成后就已经划分完成了，也就是说元数据区bmap、inode table和imap等信息占用的block以及数据区占用的block都已经划分好了。那么文件系统如何知道一个块组元数据区包含多少个block，数据区又包含多少block呢?

（编辑：西安站长网）

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