ext2

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ext2
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Geschichte

• Minix erhebliche Beschränkungen
• extfs
• ext2 erstmals aufhebung aller drängenden
  Beschränkungen
• ext3 erweiterung um Journaling

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Aufbau

• Blockgrößen von 1, 2, 4 oder 8 (nur alpha) kb
• Blöcke werden zu Block Groups zusammengefasst
• Block Groups bestehen aus- Superblock- Group
  Descriptors- Block Bitmap- Inode Bitmap-
  Datenblöcken

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Der Superblock

• Magic Number
• Revision Level
• Mount Count, Maximum Mount Count
• Blockgröße
• Anzahl Blocks / Blockgruppe
• Anzahl freier Blöcke
• Anzahl freier Inodes
• Erste Inode im Dateisystem (rootverzeichnis)

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Der Group Descriptor

• Ein Group Descriptor beschreibt alle Block
  Groups.
• Er ist redundant in allen Block Groups vorhanden.
• Adresse der Block Bitmaps
• Adresse der Inode Bitmaps
• Anzahl der freien Blöcke
• Anzahl der freien Inodes

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Block BitmapInode Bitmap

• Bitmaps sind ein Abbild der freien und belegten
  Blöcke
• Welcher Blocks/Inodes frei oder belegt sind, kann
  schnell in den Bitmaps überprüft werden

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Inodes

• Art der Datei
• Zugriffsrechte (-rw-r-----)
• Anzahl der links
• UID (User-ID)
• GID (Group-ID)
• Dateigröße
• Datum des letzten Zugriffs, Erstellungsdatum
• Zeiger auf die Datenblöcke der Datei

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Zeiger auf Datenblöcke der Datei

• direkte pointer
• indirekte pointer -gt direkte pointer
• doppelt indirekte pointer -gt indirekte pointer
• dreifach indirekte pointer -gt doppelt indirekte
  pointer

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Verzeichnisse

• Verzeichnisse sind Dateien des Typs Directory
• Sie beinhalten eine Liste von Dateinamen und
  ihren Inodes
• jedes Verzeichnis enthält mindestens die Dateien
  . (eigene Inode) und .. (Inodes des
  übergeordneten Verzeichnisses)

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Links Hard links

• zweiter Verzeichniseintrag für eine schon
  vorhandene Inode
• erhöhung des link-count-Feldes in der Inode der
  Datei
• Blöcke werden freigegeben, wenn link-count nach
  dem löschen 0 ist
• keine links auf andere Dateisysteme
• keine links auf Verzeichnisse

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Links Symbolische Links

• Dateien des Typs Link
• enthalten Pfadnamen
• symbolische Links für Verzeichnisse erlaubt
• bei links lt 60 byte Speicherung des links in den
  Pointerblöcken der Inode
• symbolische Links über Dateisystemgrenzen hinweg
  erlaubt

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Reservierte Blöcke

• Eine bestimmte Anzahl von Blöcken (meist 2)
  können für einene bestimmten User reserviert
  werden

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Fragmentierung

• Fragmentierung bedeutet, daß eine Datei in
  nicht-zusammenhängenden Blöcken gespeichert wurde
• ext2 verhindert dies, indem beim schreiben bis zu
  7 Blöcke mehr reserviert werden als benötigt
  (preallocation)
• beim schließen der Datei werden ungenutzte Blöcke
  freigegeben

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Journaling

• Journaling ist eine Technik die hilft, die
  Integrität des Dateisystems ohne langwierige
  Dateisystemchecks nach einem Absturz zu bewahren

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Journaling

• Journaling speichert alle Schreiboperationen
  (Transaktionen) in einem Journal
• Ist eine Transaktion bei einem Neustart noch
  nicht abgeschlossen, wird die Operation verworfen

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Erweiterbarkeit

• Kompatibilitätsfelder im Superblock geben
  Auskunft, wie sich ein Kernel beim mounten des
  Dateisystems zu verhalten hat
• kompatible Featuresz.B. Journaling
• read-only-kompatible Featuresz.B. sparsamere
  Verteilung des Superblocks
• inkompatible Featuresz.B. veränderte Strukturen
  oder nicht zurückgespieltes Journal

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Grenzen

• Verzeichnisse- 32768 Unterverzeichnisse /
  Verzeichnis- 130 Trillionen Dateien /
  Verzeichnis, praktisch beschränkt auf 10.000
  Dateien
• Dateiennamen- alle Zeichen außer \0 und slash
  (/) erlaubt- maximale länge 255 Zeichen
• Datei- und Partitionsgrößen bei 4kb-Blöcken-
  Dateisystem 16TB- Dateien 2TB

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Zusammenfassung

• Daten und Metadaten liegen nahe beieinander
• Journaling möglich
• Keine Defragmentierung notwendig
• Grenzen stellen keine Beschränkung dar
• gute Performance auch im Vergleich zu neueren
  Dateisystemen

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(No Transcript)