UFS文件系统的超级块分析
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超级块介绍
UFS文件系统超级块的重要性类似于FAT文件系统和NTFS文件系统中的DBR，但比DBR的结构要复杂很多。超级块中记录着许多参数，主要包括：
- 文件系统的大小和状态；
- 文件系统名称和卷名称；
- 文件系统块的大小及段大小；
- 上次更新的日期和时间；
- 柱面组的大小；
- 柱面组中的数据块数；
- 柱面组概要的地址；
- 文件系统状态；
- 最后一个挂载点的路径名。
由于超级块包含文件系统的关键数据，因此在创建文件系统时建立了多个超级块，在每个柱面组内都有一个超级块的备份。
第一个柱面组中有两个超级块，一个是原始超级块，另一个是备份超级块。
另外，UFS1与UFS2的超级块还有些不同。首先是原始超级块的存放地址，UFS1的原始超级块通常位于文件系统内的16号扇区处，UFS2的原始超级块则位于文件系统内的128号扇区处，有时也会位于文件系统内的512号扇区处。
UFS1与UFS2超级块的数据结构也略有不同。不同之处主要在于UFS2在原结构的尾部添加了64位存储大小值及时间的参数，原来使用的32位参数不再使用。
UFS1的超级块结构
UFS1的超级块一般位于文件系统内的16号扇区，大小为2048字节，即4个扇区。但这2048字节中很多都是无用的参数，并且很多地址都是0数据。我们只关注比较重要的数据，表5-26为UFS1文件系统中超级块的主要参数及其含义。
表5-26 UFS1文件系统超级块的结构参数
| 字节偏移 | 字段长度（字节） | 字段名和定义 |
|---|---|---|
| 0x00～0x03 | 4 | 未用 |
| 0x04～0x07 | 4 | 未用 |
| 0x08～0x0B | 4 | 备份超级块相对于柱面组参考位置的偏移 |
| 0x0C～0x0F | 4 | 组描述符相对于柱面组参考位置的偏移 |
| 0x10～0x13 | 4 | i-节点表相对于柱面组参考位置的偏移 |
| 0x14～0x17 | 4 | 柱面组中第一个数据块相对于柱面组参考位置的偏移 |
| 0x18～0x1B | 4 | 柱面组的偏转增量值 |
| 0x1C～0x1F | 4 | 柱面组偏转周期的计算掩码 |
| 0x20～0x23 | 4 | 最后写入时间 |
| 0x24～0x27 | 4 | 文件系统中包含的段数 |
| 0x28～0x2B | 4 | 用于存储数据的段数 |
| 0x2C～0x2F | 4 | 文件系统中包含的柱面组数 |
| 0x30～0x33 | 4 | 每块字节数 |
| 0x34～0x37 | 4 | 每段字节数 |
| 0x38～0x3B | 4 | 每块包含的段数 |
| 0x3C～0x3F | 4 | 空闲块的最小百分比 |
| 0x40～0x43 | 4 | 块至块毫秒数 |
| 0x44～0x47 | 4 | 硬盘转速 |
| 0x48～0x4B | 4 | 块地址计算掩码 |
| 0x4C～0x4F | 4 | 段地址计算掩码 |
| 0x50～0x53 | 4 | 块地址字节数计算方式 |
| 0x54～0x57 | 4 | 段地址字节数计算方式 |
| 0x58～0x5B | 4 | 可用连续块的最大数 |
| 0x5C～0x5F | 4 | 每个文件在一个柱面组中可用块的最大值 |
| 0x60～0x63 | 4 | 块地址与段地址间转换位数 |
| 0x64～0x67 | 4 | 段地址与扇区地址间转换位数 |
| 0x68～0x6B | 4 | 超级块大小 |
| 0x6C～0x6F | 4 | 柱面组概要偏移（已不再使用） |
| 0x70～0x73 | 4 | 柱面组概要大小（已不再使用） |
| 0x74～0x77 | 4 | 每段直接地址数 |
| 0x78～0x7B | 4 | i-节点表中每块包含的i-节点数 |
| 0x7C～0x7F | 4 | 每段扇区数 |
| 0x80～0x83 | 4 | 优化方式 |
| 0x84～0x87 | 4 | 每磁道扇区数 |
| 0x88～0x8B | 4 | 扇区交错 |
| 0x8C～0x8F | 4 | 磁道倾斜 |
| 0x90～0x97 | 8 | 文件系统ID |
| 0x98～0x9B | 4 | 柱面组概要的起始段号 |
| 0x9C～0x9F | 4 | 柱面组概要字节数 |
| 0xA0～0xA3 | 4 | 柱面组描述符字节数 |
| 0xA4～0xA7 | 4 | 每柱面磁道数 |
| 0xA8～0xAB | 4 | 每磁道扇区数 |
| 0xAC～0xAF | 4 | 每柱面扇区数 |
| 0xB0～0xB3 | 4 | 文件系统包含的柱面数 |
| 0xB4～0xB7 | 4 | 每柱面组包含的柱面数 |
| 0xB8～0xBB | 4 | 每柱面组包含的i-节点数 |
| 0xBC～0xBF | 4 | 每柱面组包含的段数 |
| 0xC0～0xC3 | 4 | 目录数 |
| 0xC4～0xC7 | 4 | 空闲块数 |
| 0xC8～0xCB | 4 | 空闲i-节点数 |
| 0xCC～0xCF | 4 | 空闲段数 |
| 0xD0～0xD0 | 1 | 超级块修改标志 |
| 0xD1～0xD1 | 1 | 文件系统挂载清除符 |
| 0xD2～0xD2 | 1 | 挂载、只读标志 |
| 0xD3～0xD3 | 1 | 常规标志，包括以下类别： 0x01—肮脏标志，文件系统挂载后设置； 0x02—未知； 0x04—下次挂载时需运行一致性检查； 0x08—使用Hashtree或者B-tree编制目录索引； 0x10—使用访问控制列表； 0x20—未知； 0x80—移动标志 |
| 0xD4～0x2D3 | 512 | 文件系统最后挂载点 |
| 0x2D4～0x2D7 | 4 | 最后检查柱面组 |
| 0x2D8～0x45B | 388 | 未用 |
| 0x45C～0x4AB | 80 | 快照i-节点地址表列 |
| 0x4AC～0x4AF | 4 | 文件平均大小期望值 |
| 0x4B0～0x4B3 | 4 | 每个目录包含文件数期望值 |
| 0x4B4～0x51F | 108 | 未用 |
| 0x520～0x523 | 4 | fsck最后运行时间 |
| 0x524～0x527 | 4 | 组描述符中集群数组大小 |
| 0x528～0x52B | 4 | 内部符号链接最大长度 |
| 0x52C～0x52F | 4 | i-节点格式 |
| 0x530～0x537 | 8 | 文件大小最大值 |
| 0x538～0x53F | 8 | 块地址计算掩码 |
| 0x540～0x547 | 8 | 段地址计算掩码 |
| 0x548～0x54B | 4 | 文件系统状态 |
| 0x54C～0x54F | 4 | 位置布局表的格式 |
| 0x550～0x553 | 4 | 偏转位置数 |
| 0x554～0x557 | 4 | 偏转块表头 |
| 0x558～0x55B | 4 | 每偏转块数 |
| 0x55C～0x55F | 4 | 签名值（00 01 19 54） |
下面以一个Sparc架构的Solaris系统中UFS1的超级块为例具体分析。该超级块位于Solaris切片的16号扇区，共占用4个扇区。为了节省篇幅，就不对这4个扇区一一截图了，这里只将重要参数部分截图，而将不重要的参数及未用部分省略。该超级块如图5-31所示。
图5-31 Sparc Solaris系统中UFS1的超级块
图5-31中Sparc Solaris系统的UFS1超级块具体参数的解释见表5-27。
表5-27 图5-31中UFS1超级块的具体参数
| 字节偏移（相对偏移） | 字段长度（字节） | 字段名和定义 | 具体数值及解释 |
|---|---|---|---|
| 0x00～0x03 | 4 | 未用 | 00 |
| 0x04～0x07 | 4 | 未用 | 00 |
| 0x08～0x0B | 4 | 备份超级块相对于柱面组参考位置的偏移 | 16，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，备份超级块起始于16号段 |
| 0x0C～0x0F | 4 | 柱面组描述符相对于柱面组参考位置的偏移 | 24，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，组描述符起始于24号段 |
| 0x10～0x13 | 4 | i-节点表相对于柱面组参考位置的偏移 | 32，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，i-节点表起始于32号段 |
| 0x14～0x17 | 4 | 柱面组中第一个数据块相对于柱面组参考位置的偏移 | 832，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，该柱面组中第一个数据块起始于832号段 |
| 0x18～0x1B | 4 | 柱面组的偏转增量值 | 128，含义：每个柱面组的参考位置以128个段为偏转增量，即0号柱面组的参考位置为0号段，1号柱面组的参考位置为128号段，以此类推 |
| 0x1C～0x1F | 4 | 柱面组偏转周期的计算掩码 | FFFFFFF0H，含义：柱面组偏转周期的计算掩码FFFFFFF0H，将其换算为二进制等于“111111111111111 11111111111110000”，其最后4位为0，所以只需要关注柱面组号的最后4位即可，也就是说柱面组偏转周期为16，因此，每经过16个柱面组，柱面组的参考位置就回到该组的0号段处 |
| 0x20～0x23 | 4 | 最后写入时间 | 2009-04-17，05:36:56，该参数描述的时间范围从格林威治时间1970年1月1日开始，当前时间为2009年04月17日05时36分56秒，换算为北京时间应为2009年04月17日13时36分56秒 |
| 0x24～0x27 | 4 | 文件系统中包含的段数 | 6 532 080，含义：该文件系统中一共包含6 532 080个段 |
| 0x28～0x2B | 4 | 用于存储数据的段数 | 6 430 878，含义：该文件系统中一共有6 430 878个段用于存储数据 |
| 0x2C～0x2F | 4 | 文件系统中包含的柱面组数 | 124，含义：该文件系统中一共包含124个柱面组 |
| 0x30～0x33 | 4 | 每块字节数 | 8192，含义：该文件系统中每个块的大小为8192字节，即16个扇区 |
| 0x34～0x37 | 4 | 每段字节数 | 1024，含义：该文件系统中每个段的大小为1024字节，即两个扇区 |
| 0x38～0x3B | 4 | 每块包含的段数 | 8，含义：该文件系统中每个块由8个段组成 |
| 0x3C～0x3F | 4 | 空闲块的最小百分比 | 1，含义：当前文件系统中空闲块的最小比例为1％，当前未用做i-节点、间接地址块及数据块的块被称为空闲块，默认的空闲块介于1％～10％。 空闲空间是很重要的，因为随着文件系统中的数据存储越来越满，文件访问的效率会越来越低。只有存在足够的空闲空间，UFS文件系统才可以有效地运行。当文件系统变满，用尽可用的空间时，只有超级用户才能访问保留的空闲空间 |
| 0x40～0x43 | 4 | 块至块毫秒数 | 0 |
| 0x44～0x47 | 4 | 硬盘每秒转速 | 90，含义：该硬盘的盘片每秒转90圈，即5400rpm |
| 0x48～0x4B | 4 | 块地址计算掩码 | FFFFE000H |
| 0x4C～0x4F | 4 | 段地址计算掩码 | FFFFFC00H |
| 0x50～0x53 | 4 | 块地址字节数计算方式 | 13 |
| 0x54～0x57 | 4 | 段地址字节数计算方式 | 10 |
| 0x58～0x5B | 4 | 可用连续块的最大数 | 16，含义：最多可以连续使用16个块 |
| 0x5C～0x5F | 4 | 每个文件在一个柱面组中可用块的最大值 | 2048，含义：每个文件在一个柱面组中最多可用2048个块 |
| 0x60～0x63 | 4 | 块地址与段地址间转换位数 | 3 |
| 0x64～0x67 | 4 | 段地址与扇区地址间转换位数 | 1 |
| 0x68～0x6B | 4 | 超级块大小 | 2048，含义：超级块大小为2048字节，即4个扇区 |
| 0x6C～0x6F | 4 | 柱面组概要偏移（已不再使用） | 4 294 966 784 |
| 0x70～0x73 | 4 | 柱面组概要大小（已不再使用） | 9 |
| 0x74～0x77 | 4 | 每段直接地址数 | 2048，含义：每段中可以包含直接地址2048个 |
| 0x78～0x7B | 4 | i-节点表中每块包含的i-节点数 | 64，含义：在i-节点表中，每个块可以包含的64个i-节点 |
| 0x7C～0x7F | 4 | 每段扇区数 | 2，含义：每段包含2个扇区 |
| 0x80～0x83 | 4 | 优化方式 | 0，含义：操作系统在分配新的块时以节省时间为目的，但这样做可能会浪费一些空间；如果该值设置为1，则操作系统在分配新的块时以节省空间为目的，因为需要时间找到最合适的存储位置，所以在新建文件时需要的时间会稍长一些 |
| 0x84～0x87 | 4 | 每磁道扇区数 | 255 |
| 0x88～0x8B | 4 | 扇区交错 | 1 |
| 0x8C～0x8F | 4 | 磁道倾斜 | 0 |
| 0x90～0x97 | 8 | 文件系统ID | 00 00 00 00 00 00 00 00 |
| 0x98～0x9B | 4 | 柱面组概要的起始段号 | 832，含义：柱面组概要起始于832号段 |
| 0x9C～0x9F | 4 | 柱面组概要字节数 | 2048，含义：柱面组概要大小为2048字节，即4个扇区 |
| 0xA0～0xA3 | 4 | 柱面组描述符字节数 | 8192，含义：柱面组描述符大小为8192字节，即16个扇区 |
| 0xA4～0xA7 | 4 | 每柱面磁道数 | 16，含义：每柱面由16个磁道组成 |
| 0xA8～0xAB | 4 | 每磁道扇区数 | 255，含义：每磁道由255个扇区组成 |
| 0xAC～0xAF | 4 | 每柱面扇区数 | 4080，含义：每柱面由4080个扇区组成 |
| 0xB0～0xB3 | 4 | 文件系统包含的柱面数 | 3202，含义：文件系统包含3202个柱面 |
| 0xB4～0xB7 | 4 | 每柱面组包含的柱面数 | 26，含义：每柱面组包含26个柱面 |
| 0xB8～0xBB | 4 | 每柱面组包含的i-节点数 | 6400，含义：每柱面组包含6400个i-节点 |
| 0xBC～0xBF | 4 | 每柱面组包含的段数 | 53 040，含义：每柱面组包含53 040个段 |
| 0xC0～0xC3 | 4 | 目录数 | 8651，含义：文件系统目录数为8651个 |
| 0xC4～0xC7 | 4 | 空闲块数 | 625 321，含义：文件系统中有625 321个空闲块 |
| 0xC8～0xCB | 4 | 空闲i-节点数 | 733 084，含义：文件系统中有733 084个空闲i-节点 |
| 0xCC～0xCF | 4 | 空闲段数 | 4147，含义：文件系统中有4147个空闲段 |
| 0xD0～0xD0 | 1 | 超级块修改标志 | 0，该标志当超级块发生修改时被设置，文件系统挂载后清除 |
| 0xD1～0xD1 | 1 | 文件系统挂载清除符 | 2，当文件系统挂载时是干净的，则将该字节置0 |
| 0xD2～0xD2 | 1 | 只读挂载标志 | 0，设置为1说明该文件系统是以只读方式挂载 |
| 0xD3～0xD3 | 1 | 常规标志 | 0 |
| 0xD4～0x2D3 | 512 | 文件系统最后挂载点 | /，含义：文件系统最后挂载点为根目录 |
| 0x2D4～0x2D7 | 4 | 最后检查柱面组 | 83 |
| 0x55C～0x55F | 4 | 签名值（00 01 19 54） | 固定为“00 01 19 54” |
Sparc架构的Solaris系统使用Big-Endian字节序。
另外，UFS1超级块中的参数也可以通过WinHex的模板进行查看。本例是Sparc架构的Solaris系统，使用Big-Endian字节序，所以在选用模板时应选择“UFS1 Superblock BE”，如图5-32所示。
图5-32 选择“UFS1 Superblock BE”模板
选中“UFS1 Superblock BE”模板后单击“应用”按钮，就能查看UFS1的超级块参数了，如图5-33所示。
图5-33 WinHex模板显示的UFS1的超级块参数（Big-Endian）
为了对比学习，下面再举一个Free BSD系统UFS1超级块的例子。该Free BSD系统用于x86架构上，磁盘上第一个切片就是Free BSD的系统分区，该切片起始于物理磁盘的63号扇区，超级块位于Free BSD系统分区的16号扇区，也就是物理磁盘的79号扇区，该超级块一共占用4个扇区。下面把这4个扇区的部分内容截图，具体内容如图5-34所示。
图5-34 Free BSD系统中UFS1的超级块
图5-34中Free BSD系统的UFS1超级块具体参数的解释见表5-28。
表5-28 图5-34中UFS1超级块的具体参数
| 字节偏移（相对偏移） | 字段长度（字节） | 字段名和定义 | 具体数值及解释 |
|---|---|---|---|
| 0x00～0x03 | 4 | 未用 | 00 |
| 0x04～0x07 | 4 | 未用 | 00 |
| 0x08～0x0B | 4 | 备份超级块相对于柱面组参考位置的偏移 | 16，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，备份超级块起始于16号段 |
| 0x0C～0x0F | 4 | 组描述符相对于柱面组参考位置的偏移 | 24，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，组描述符起始于24号段 |
| 0x10～0x13 | 4 | i-节点表相对于柱面组参考位置的偏移 | 32，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，i-节点表起始于32号段 |
| 0x14～0x17 | 4 | 柱面组中第一个数据块相对于柱面组参考位置的偏移 | 1008，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，该柱面组中第一个数据块起始于1008号段 |
| 0x18～0x1B | 4 | 柱面组的偏转增量值 | 2048，含义：每个柱面组的参考位置以128个段为偏转增量，即0号柱面组的参考位置为0号段，1号柱面组的参考位置为2048号段，以此类推 |
| 0x1C～0x1F | 4 | 柱面组偏转周期的计算掩码 | FFFFFFFFH，含义：柱面组偏转周期的计算掩码FFFFFFFFH，将其换算为二进制等于“111111111111111 11111111111111111”，也就是说柱面组偏转周期为0，即不发生偏转，因为该文件系统很小，只有一个柱面组 |
| 0x20～0x23 | 4 | 最后写入时间 | 2009-10-25，06:36:11，该参数描述的时间范围从格林威治时间1970年1月1日开始，当前时间为2009年10月25日06时36分11秒，换算为北京时间应为2009年10月25日14时36分11秒 |
| 0x24～0x27 | 4 | 文件系统中包含的段数 | 32 002，含义：该文件系统中一共包含32 002个段 |
| 0x28～0x2B | 4 | 用于存储数据的段数 | 30 993，含义：该文件系统中一共有30 993个段用于存储数据 |
| 0x2C～0x2F | 4 | 文件系统中包含的柱面组数 | 1，含义：该文件系统中一共包含1个柱面组 |
| 0x30～0x33 | 4 | 每块字节数 | 8192，含义：该文件系统中每个块的大小为8192字节，即16个扇区 |
| 0x34～0x37 | 4 | 每段字节数 | 1024，含义：该文件系统中每个段的大小为1024字节，即2个扇区 |
| 0x38～0x3B | 4 | 每块包含的段数 | 8，含义：该文件系统中每个块由8个段组成 |
| 0x3C～0x3F | 4 | 空闲块的最小百分比 | 0，含义：当前文件系统中空闲块都可以使用，不需要保留，也就是说在创建文件系统时没有设置预留空闲空间 |
| 0x40～0x43 | 4 | 块至块毫秒数 | 0 |
| 0x44～0x47 | 4 | 硬盘每秒转速 | 120，含义：该硬盘的盘片每秒转120圈，即7200rpm |
| 0x48～0x4B | 4 | 块地址计算掩码 | FFFFE000H |
| 0x4C～0x4F | 4 | 段地址计算掩码 | FFFFFC00H |
| 0x50～0x53 | 4 | 块地址字节数计算方式 | 13 |
| 0x54～0x57 | 4 | 段地址字节数计算方式 | 10 |
| 0x58～0x5B | 4 | 可用连续块的最大数 | 15，含义：最多可以连续使用15个块 |
| 0x5C～0x5F | 4 | 每个文件在一个柱面组中可用块的最大值 | 2048，含义：每个文件在一个柱面组中最多可用2048个块 |
| 0x60～0x63 | 4 | 块地址与段地址间转换位数 | 3 |
| 0x64～0x67 | 4 | 段地址与扇区地址间转换位数 | 1 |
| 0x68～0x6B | 4 | 超级块大小 | 2048，含义：超级块大小为2048字节，即4个扇区 |
| 0x6C～0x6F | 4 | 柱面组概要偏移（已不再使用） | 4 294 963 200 |
| 0x70～0x73 | 4 | 柱面组概要大小（已不再使用） | 12 |
| 0x74～0x77 | 4 | 每段直接地址数 | 2048，含义：每段中可以包含直接地址2048个 |
| 0x78～0x7B | 4 | i-节点表中每块包含的i-节点数 | 64，含义：在i-节点表中，每个块可以包含的64个i-节点 |
| 0x7C～0x7F | 4 | 每段扇区数 | 2，含义：每段包含两个扇区 |
| 0x80～0x83 | 4 | 优化方式 | 1，含义：操作系统在分配新的块时以节省空间为目的，因为需要时间找到最合适的存储位置，所以在新建文件时需要的时间会稍长一些；如果该值设置为0，操作系统在分配新的块时则以节省时间为目的，但这样做可能会浪费一些空间 |
| 0x84～0x87 | 4 | 每磁道扇区数 | 4096 |
| 0x88～0x8B | 4 | 扇区交错 | 1 |
| 0x8C～0x8F | 4 | 磁道倾斜 | 0 |
| 0x90～0x97 | 8 | 文件系统ID | 81 88 41 3F 5C 00 BF 76 |
| 0x98～0x9B | 4 | 柱面组概要的起始段号 | 1008，含义：柱面组概要起始于1008号段 |
| 0x9C～0x9F | 4 | 柱面组概要字节数 | 1024，含义：柱面组概要大小为1024字节，即两个扇区 |
| 0xA0～0xA3 | 4 | 柱面组描述符字节数 | 6144，含义：柱面组描述符大小为6144字节，即12个扇区 |
| 0xA4～0xA7 | 4 | 每柱面磁道数 | 1，含义：每柱面由1个磁道组成 |
| 0xA8～0xAB | 4 | 每磁道扇区数 | 4096，含义：每磁道由4096个扇区组成 |
| 0xAC～0xAF | 4 | 每柱面扇区数 | 4096，含义：每柱面由4096个扇区组成 |
| 0xB0～0xB3 | 4 | 文件系统包含的柱面数 | 16，含义：文件系统包含16个柱面 |
| 0xB4～0xB7 | 4 | 每柱面组包含的柱面数 | 16，含义：每柱面组包含16个柱面 |
| 0xB8～0xBB | 4 | 每柱面组包含的i-节点数 | 7808，含义：每柱面组包含7808个i-节点 |
| 0xBC～0xBF | 4 | 每柱面组包含的段数 | 32 768，含义：每柱面组包含327 680个段 |
| 0xC0～0xC3 | 4 | 目录数 | 55，含义：文件系统目录数为55个 |
| 0xC4～0xC7 | 4 | 空闲块数 | 2479，含义：文件系统中有2479个空闲块 |
| 0xC8～0xCB | 4 | 空闲i-节点数 | 7580，含义：文件系统中有7580个空闲i-节点 |
| 0xCC～0xCF | 4 | 空闲段数 | 71，含义：文件系统中有71个空闲段 |
| 0xD0～0xD0 | 1 | 超级块修改标志 | 0，该标志当超级块发生修改时被设置，文件系统挂载后清除 |
| 0xD1～0xD1 | 1 | 文件系统挂载清除符 | 1，当文件系统挂载时是干净的，则将该字节置0 |
| 0xD2～0xD2 | 1 | 只读挂载标志 | 0，设置为1说明该文件系统是以只读方式挂载 |
| 0xD3～0xD3 | 1 | 常规标志 | 2 |
| 0xD4～0x2D3 | 512 | 文件系统最后挂载点 | /writeable，含义：文件系统最后挂载点为/writeable目录 |
| 0x2D4～0x2D7 | 4 | 最后检查柱面组 | 0 |
| 0x55C～0x55F | 4 | 签名值（00 01 19 54） | 固定为“00 01 19 54” |
x86架构的Free BSD系统使用Little-Endian字节序。
UFS1超级块中的这些参数也可以通过WinHex的模板进行查看。本例是x86架构的Free BSD系统，使用Little-Endian字节序，所以在选用模板时应选择“UFS1 Superblock LE”，打开模板后如图5-35所示。
图5-35 WinHex模板显示的UFS1的超级块参数（Little-Endian）
UFS2的超级块结构
UFS2的超级块一般位于文件系统内的128号扇区，大小一般也是2048个字节，即4个扇区。UFS2的超级块与UFS1的超级块结构大致相同，只是在某些结构上做了简化。这2048字节中也有很多是无用的参数，但UFS2将一些重要的参数由原来的32位转换为64位，这样管理范围就大了很多。表5-29为UFS2文件系统中超级块的主要参数及其含义。
表5-29 UFS2文件系统超级块的结构参数
| 字节偏移 | 字段长度（字节） | 字段名和定义 |
|---|---|---|
| 0x00～0x03 | 4 | 未用 |
| 0x04～0x07 | 4 | 未用 |
| 0x08～0x0B | 4 | 备份超级块相对于柱面组参考位置的偏移 |
| 0x0C～0x0F | 4 | 组描述符相对于柱面组参考位置的偏移 |
| 0x10～0x13 | 4 | i-节点表相对于柱面组参考位置的偏移 |
| 0x14～0x17 | 4 | 柱面组中第一个数据块相对于柱面组参考位置的偏移 |
| 0x18～0x2B | 20 | 未用 |
| 0x2C～0x2F | 4 | 文件系统中包含的柱面组数 |
| 0x30～0x33 | 4 | 每块字节数 |
| 0x34～0x37 | 4 | 每段字节数 |
| 0x38～0x3B | 4 | 每块包含的段数 |
| 0x3C～0x3F | 4 | 空闲块的最小百分比 |
| 0x40～0x47 | 8 | 未用 |
| 0x48～0x4B | 4 | 块地址计算掩码 |
| 0x4C～0x4F | 4 | 段地址计算掩码 |
| 0x50～0x53 | 4 | 块地址字节偏移计算方式 |
| 0x54～0x57 | 4 | 段地址字节偏移计算方式 |
| 0x58～0x5B | 4 | 可用连续块的最大数 |
| 0x5C～0x5F | 4 | 每个柱面组中最大块数 |
| 0x60～0x63 | 4 | 块地址与段地址间转换位数 |
| 0x64～0x67 | 4 | 段地址与扇区地址间转换位数 |
| 0x68～0x6B | 4 | 超级块大小 |
| 0x6C～0x73 | 8 | 未用 |
| 0x74～0x77 | 4 | 每段直接地址数 |
| 0x78～0x7B | 4 | i-节点表中每块包含的i-节点数 |
| 0x7C～0x7F | 4 | 未用 |
| 0x80～0x83 | 4 | 优化方式 |
| 0x84～0x8F | 12 | 未用 |
| 0x90～0x97 | 8 | 文件系统ID |
| 0x98～0x9B | 4 | 未用 |
| 0x9C～0x9F | 4 | 柱面组概要字节数 |
| 0xA0～0xA3 | 4 | 柱面组描述符字节数 |
| 0xA4～0xB7 | 20 | 未用 |
| 0xB8～0xBB | 4 | 每柱面组包含的i-节点数 |
| 0xBC～0xBF | 4 | 每柱面组包含的段数 |
| 0xC0～0xCF | 16 | 未用 |
| 0xD0～0xD0 | 1 | 超级块修改标志 |
| 0xD1～0xD1 | 1 | 文件系统挂载清除符 |
| 0xD2～0xD2 | 1 | 挂载、只读标志 |
| 0xD3～0xD3 | 1 | 未用 |
| 0xD4～0x2A7 | 468 | 文件系统最后挂载点 |
| 0x2A8～0x2C7 | 32 | 卷名 |
| 0x2C8～0x2CF | 4 | 系统全局ID |
| 0x2D0～0x2D3 | 4 | 未用 |
| 0x2D4～0x2D7 | 4 | 最后检查柱面组 |
| 0x2D8～0x3E7 | 272 | 未用 |
| 0x3E8～0x3EF | 8 | 超级块地址 |
| 0x3F0～0x3F7 | 8 | 目录数 |
| 0x3F8～0x3FF | 8 | 空闲块数 |
| 0x400～0x407 | 8 | 空闲i-节点数 |
| 0x408～0x40F | 8 | 空闲段数 |
| 0x410～0x417 | 8 | 空闲簇数 |
| 0x418～0x42F | 24 | 未用 |
| 0x430～0x437 | 8 | 文件系统最后写入时间 |
| 0x438～0x43F | 8 | 文件系统中包含的段数 |
| 0x440～0x447 | 8 | 文件系统用于文件的段数 |
| 0x448～0x44F | 8 | 柱面组概要起始段号 |
| 0x450～0x457 | 8 | 空闲可用块数 |
| 0x458～0x45B | 8 | 空闲可用i-节点数 |
| 0x45C～0x4AB | 80 | 快照i-节点地址表列 |
| 0x4AC～0x4AF | 4 | 文件平均大小期望值 |
| 0x4B0～0x4B3 | 4 | 每个目录包含文件数期望值 |
| 0x4B4～0x51F | 108 | 未用 |
| 0x520～0x523 | 4 | 常规标志，包括以下类别： 0x01—肮脏标志，文件系统挂载后设置； 0x02—未知； 0x04—下次挂载时需运行一致性检查； 0x08—使用Hashtree或者B-tree编制目录索引； 0x10—使用访问控制列表； 0x20—未知； 0x80—移动标志 |
| 0x524～0x527 | 4 | 组描述符中集群数组大小 |
| 0x528～0x52B | 4 | 内部符号链接最大长度 |
| 0x52C～0x52F | 4 | i-节点格式 |
| 0x530～0x537 | 8 | 文件大小最大值 |
| 0x538～0x53F | 8 | 块地址计算掩码 |
| 0x540～0x547 | 8 | 段地址计算掩码 |
| 0x548～0x54B | 4 | 文件系统状态 |
| 0x54C～0x55B | 16 | 未用 |
| 0x55C～0x55F | 4 | 签名值（19 54 01 19） |
UFS2文件系统主要用于Free BSD和Net BSD操作系统中。下面就举一个Free BSD系统UFS2超级块的例子。该Free BSD系统用于x86架构上，磁盘上第一个切片就是Free BSD分区，该切片起始于物理磁盘的63号扇区，超级块位于Free BSD系统分区的128号扇区，也就是物理磁盘的191号扇区，该超级块一共占用4个扇区。下面把这4个扇区的部分内容截图，具体内容如图5-36所示。
图5-36 Free BSD系统中UFS2的超级块
图5-36中Free BSD系统的UFS2超级块具体参数的解释见表5-30。
表5-30 图5-36中UFS2超级块的具体参数
| 字节偏移（相对偏移） | 字段长度（字节） | 字段名和定义 | 具体数值及解释 |
|---|---|---|---|
| 0x00～0x07 | 8 | 未用 | 00 |
| 0x08～0x0B | 4 | 备份超级块相对于柱面组参考位置的偏移 | 40，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，备份超级块起始于40号段 |
| 0x0C～0x0F | 4 | 组描述符相对于柱面组参考位置的偏移 | 48，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，组描述符起始于48号段 |
| 0x10～0x13 | 4 | i-节点表相对于柱面组参考位置的偏移 | 56，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，i-节点表起始于56号段 |
| 0x14～0x17 | 4 | 柱面组中第一个数据块相对于柱面组参考位置的偏移 | 1024，含义：以每个柱面组的参考位置为0起点，该柱面组中第一个数据块起始于1024号段 |
| 0x18～0x2B | 20 | 未用 | 00 |
| 0x2C～0x2F | 4 | 文件系统中包含的柱面组数 | 6726，含义：该文件系统中一共包含6726个柱面组 |
| 0x30～0x33 | 4 | 每块字节数 | 8192，含义：该文件系统中每个块的大小为8192字节，即16个扇区 |
| 0x34～0x37 | 4 | 每段字节数 | 1024，含义：该文件系统中每个段的大小为1024字节，即两个扇区 |
| 0x38～0x3B | 4 | 每块包含的段数 | 8，含义：该文件系统中每个块由8个段组成 |
| 0x3C～0x3F | 4 | 空闲块的最小百分比 | 1，含义：当前文件系统中空闲块的最小比例是1％ |
| 0x40～0x47 | 8 | 未用 | 00 |
| 0x48～0x4B | 4 | 块地址计算掩码 | 4 294 959 104 |
| 0x4C～0x4F | 4 | 段地址计算掩码 | 4 294 966 272 |
| 0x50～0x53 | 4 | 块地址字节偏移计算方式 | 13 |
| 0x54～0x57 | 4 | 段地址字节偏移计算方式 | 10 |
| 0x58～0x5B | 4 | 可用连续块的最大数 | 15 |
| 0x5C～0x5F | 4 | 每个柱面组中最大块数 | 2048，含义：每个文件在一个柱面组中最多可用2048个块 |
| 0x60～0x63 | 4 | 块地址与段地址间转换位数 | 3 |
| 0x64～0x67 | 4 | 段地址与扇区地址间转换位数 | 1 |
| 0x68～0x6B | 4 | 超级块大小 | 2048，含义：超级块大小为2048字节，即4个扇区 |
| 0x6C～0x73 | 8 | 未用 | 00 |
| 0x74～0x77 | 4 | 每段直接地址数 | 2048，含义：每段中可以包含直接地址2048个 |
| 0x78～0x7B | 4 | i-节点表中每块包含的i-节点数 | 64，含义：在i-节点表中，每个块可以包含的64个i-节点 |
| 0x7C～0x7F | 4 | 未用 | 00 |
| 0x80～0x83 | 4 | 优化方式 | 1，含义：操作系统在分配新的块时以节省空间为目的，因为需要时间找到最合适的存储位置，所以在新建文件时需要的时间会稍长一些；如果该值设置为0，操作系统在分配新的块时则以节省时间为目的，但这样做可能会浪费一些空间 |
| 0x84～0x8F | 12 | 未用 | 00 |
| 0x90～0x97 | 8 | 文件系统ID | 85 AC 21 36 D8 15 58 98 |
| 0x98～0x9B | 4 | 未用 | 00 |
| 0x9C～0x9F | 4 | 柱面组概要字节数 | 114 688，含义：柱面组概要大小为114 688字节，即224个扇区 |
| 0xA0～0xA3 | 4 | 柱面组描述符字节数 | 6144，含义：柱面组描述符大小为6144字节，即12个扇区 |
| 0xA4～0xB7 | 20 | 未用 | 00 |
| 0xB8～0xBB | 4 | 每柱面组包含的i-节点数 | 7936，含义：每柱面组包含7936个i-节点 |
| 0xBC～0xBF | 4 | 每柱面组包含的段数 | 32 768，含义：每柱面组包含327 680个段 |
| 0xC0～0xCF | 16 | 未用 | 00 |
| 0xD0～0xD0 | 1 | 超级块修改标志 | 0，该标志当超级块发生修改时被设置，文件系统挂载后清除 |
| 0xD1～0xD1 | 1 | 文件系统挂载清除符 | 0，当文件系统挂载时是干净的，则将该字节置0 |
| 0xD2～0xD2 | 1 | 挂载、只读标志 | 0，如果设置为1说明该文件系统是以只读方式挂载 |
| 0xD3～0xD3 | 1 | 未用 | 00 |
| 0xD4～0x2A7 | 468 | 文件系统最后挂载点 | /usr，含义：文件系统最后挂载点为/usr目录 |
| 0x2A8～0x2C7 | 32 | 卷名 | UFS2，含义：文件系统的卷名为UFS2 |
| 0x2C8～0x2CF | 4 | 系统全局ID | 00 |
| 0x2D0～0x2D3 | 4 | 未用 | 00 |
| 0x2D4～0x2D7 | 4 | 最后检查柱面组 | 5658 |
| 0x2D8～0x3E7 | 272 | 未用 | 00 |
| 0x3E8～0x3EF | 8 | 超级块地址 | 65 536，含义：超级块开始于文件系统的65 536字节偏移处，即128号扇区 |
| 0x3F0～0x3F7 | 8 | 目录数 | 3659，含义：文件系统目录数为3659个 |
| 0x3F8～0x3FF | 8 | 空闲块数 | 586 955，含义：文件系统中有586 955个空闲块 |
| 0x400～0x407 | 8 | 空闲i-节点数 | 36 226 617，含义：文件系统中有36 226 617个空闲i-节点 |
| 0x408～0x40F | 8 | 空闲段数 | 22 596，含义：文件系统中有22 596个空闲段 |
| 0x410～0x417 | 8 | 空闲簇数 | 0 |
| 0x418～0x42F | 24 | 未用 | 00 |
| 0x430～0x437 | 8 | 文件系统最后写入时间 | 2009-09-21，03:28:36，该参数描述的时间范围从格林威治时间1970年1月1日开始，当前时间为2009年09月21日03时28分36秒，换算为北京时间应为2009年09月21日11时28分36秒 |
| 0x438～0x43F | 8 | 文件系统中包含的段数 | 220 397 568，含义：该文件系统中一共包含220 397 568个段 |
| 0x440～0x447 | 8 | 文件系统用于文件的段数 | 216 395 266，含义：该文件系统中一共有216 395 266个段用于存储数据 |
| 0x448～0x44F | 8 | 柱面组概要起始段号 | 1024，含义：柱面组概要起始位置是1024号段 |
| 0x55C～0x55F | 4 | 签名值（19 54 01 19） |
x86架构的Free BSD系统使用Little-Endian字节序。
UFS2超级块中的这些参数也可以通过WinHex的模板进行查看。本例是x86架构的Free BSD系统，使用Little-Endian字节序，所以在选用模板时应选择“UFS2 Superblock LE”，打开模板后如图5-37所示。
图5-37 WinHex模板显示的UFS2的超级块参数（Little-Endian）
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