ext2 数据块寻址方式

发表于 2018-05-03 18:05:00 | 已被访问: 406 次 | 分类于: 文件系统 | 暂无评论

如果一个文件有多个数据块，这些数据块很可能不是连续存放的，应该如何寻址到每个块呢？

根据前面几节的分析，根目录的数据块是通过其 inode 中的索引项 Blocks[0] 找到的，事实上，这样的索引项一共有15个，从 Blocks[0] 到 Blocks[14]，每个索引项占 4 字节。前 12 个索引项都表示块编号，例如上面的例子中 Blocks[0] 字段保存着 24，就表示第 24 个块是该文件的数据块，如果块大小是 1KB ，这样可以表示从 0 字节到 12KB 的文件。如果剩下的三个索引项 Blocks[12] 到 Blocks[14] 也是这么用的，就只能表示最大 15KB 的文件了，这是远远不够的。
事实上，剩下的三个索引项都是间接索引。
索引项 Blocks[12] 所指向的块并非数据块，而是称为间接寻址块（Indirect Block），其中存放的都是类似 Blocks[0] 这种索引项，再由索引项指向数据块。设块大小是 b ，那么一个间接寻址块中可以存放 b/4 个索引项，指向 b/4 个数据块。所以如果把 Blocks[0] 到 Blocks[12] 都用上，最多可以表示 b/4+12 个数据块，对于块大小是 1K 的情况，最大可表示 268K 的文件。如下图所示，注意文件的数据块编号是从 0 开始的， Blocks[0] 指向第 0 个数据块， Blocks[11] 指向第 11 个数据块， Blocks[12] 所指向的间接寻址块的第一个索引项指向第 12个数据块，依此类推。

从上图可以看出，索引项 Blocks[13] 指向两级的间接寻址块，最多可表示 (b/4)2+b/4+12 个数据块，对于 1K 的块大小最大可表示 64.26MB 的文件。索引项 Blocks[14] 指向三级的间接寻址块，最多可表示 (b/4)3+(b/4)2+b/4+12 个数据块，对于 1K 的块大小最大可表示 16.06GB 的文件。
可见，这种寻址方式对于访问不超过 12 个数据块的小文件是非常快的，访问文件中的任意数据只需要两次读盘操作，一次读 inode （也就是读索引项）一次读数据块。而访问大文件中的数据则需要最多五次读盘操作： inode、一级间接寻址块、二级间接寻址块、三级间接寻址块、数据块。实际上，磁盘中的 inode 和数据块往往已经被内核缓存了，读大文件的效率也不会太低。

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