学步园

原文：http://blog.sina.com.cn/s/blog_445694b90100biz4.html

看了几天《深入理解linux内核》的ext2文件系统部分和VFS部分，稍微了解了点文件在内存中的存储结构，但是总是弄不清楚在硬盘上实际的存储方式，特别是文件夹的存储。
    保存文件夹的结构很简单，没有这个文件夹下所有文件的索引，看了几遍书，都不能理解在硬盘上文件夹结构的存储，只能根据网上的例子自己跟着做实验。（过程参考了http://blog.chinaunix.net/u1/48373/showart_1210707.html的博客）
    首先显示要分配一个空间，格式化为ext2分区，并在这个空间上进行文件和文件夹的操作。

dd if=/dev/zero of=disk bs=1M count=1 ＃创建1MB的空间，并填充为0

mkfs.ext2 disk ＃格式化为ext2分区，从输出信息中可以看见block大小为1024byte

mount -o loop disk /mnt/ ＃挂载分区

然后进入挂载的目录，开始创建文件和文件夹。
test.txt(内容为hello)

创建test1.txt（内容为hello1）

创建文件夹test

在文件夹test中，创建文件test2.txt（内容为hello2）

创建文件test3.txt（内容为hello3）

然后就可以卸载这个文件，用16进制编辑器打开disk文件，查看ext2的文件保存格式。

打开disk文件后，跳转到地址0x800处（开头第一块保留为引导块，后面一块为块组0的超级块），即块组0的组描述符处。

根据组描述符的结构，在第9个字节开始是第一个索引节点表块的块号。从这开始的4个字节（均为little-endian），就是第一个索引节点表块的块号。这里是8。根据计算可知，它的16进制地址是0x2000。

因为文件系统的根目录总是在索引节点的第二个，每个索引节点大小是固定的，为128字节（0x80）。即地址0x2080就是根目录的索引节点（inode）。根据索引节点的结构，可以找到根目录数据块编号为0x18，也就是地址0x6000。

在0x6000处，可以看见根目录下创建的所有目录和文件。也就是说，ext2的文件夹结构ext2_dir_entry_2中保存的内容，不是文件夹本身，而是文件夹中的所有文件的信息（包括目录），其中的第一个inode字段，是这个文件（文件夹）所在的索引节点编号。

这里找到的除了刚刚创建的一个文件夹和一个文件之外，还有文件系统创建的时候自动产生的lost+find文件夹和.和..文件夹（分别表示本文件夹和父文件夹）。通过目录结构的第一个字段，可以找到想要寻找的文件（文件夹）所在的inode，然后去索引节点表中寻找这个节点，并找到这个节点的数据存储位置（i_blocks字段），再计算分配到的block的地址，读取实际的数据。

根据目录的结构查找，找到test.txt的索引节点偏移量是0x0D。那么，test.txt的索引节点地址是0x2000+0x80*(0x0D-0x01)=0x2600。在该处找到数据块的指针为0x27（地址0x9C00）。转到0x9C00，就可以看见里面的数据hello。