Ext3文件系统的目录项分析

目录项结构分析

目录项用来存放文件及目录的i-节点号、目录项的长度、文件名等信息，它们存储在分配给目录的块中。Ext3文件系统的目录项结构见表7-16。

表7-16　Ext3文件系统的目录项结构

目录项中“文件类型”的具体分类见表7-17。

表7-17　目录项中“文件类型”的具体分类

目录项结构特点

Ext3文件系统的目录项有如下特点：

①目录项存储在目录区中，i-节点内有描述目录区地址的块指针。

②目录项的长度不是固定的，其长度随着文件名长度的不同而不同，文件名最长为255个字符，并且使用ASCII码进行存储。

③Ext3的目录项长度虽然不固定，但一定是4字节的倍数，每个目录项以4字节为边界进行排列，即每个目录项的起始字节必须是位于目录内可被4整除的相对偏移字节处。

④另外，Ext3目录项的结束位置如果没有达到4字节的边界，那么也需要在文件名后加空字节以达到4字节的边界。

⑤目录区中的前两个目录项一定是“.”和“. .”目录，“.”目录表示当前目录，“. .”目录表示父目录。

⑥每个目录项中有一个长度值指向下一个目录项，最后一个目录项的长度则指向本块的结尾处。

目录项实例分析

下面通过实例进一步分析目录项的结构。

要在一个Ext3文件系统内找到目录项，需要首先找到根目录区，以下是具体步骤：

第1步　定位i-节点表

Ext3文件系统的超级块位于分区内的2号扇区，跳转到2号扇区，获得如下信息：

• 块大小为4096字节；
• i-节点大小为128字节。

块组描述符表起始于超级块所在块的下一个块，也就是1号块。当前文件系统每块大小为4096字节，所以1号块开始于8号扇区。

用WinHex跳转到8号扇区，其中第一个块组描述符就是0号块组描述符表。从0号块组描述符中查看到该块组的i-节点表起始于4号块，因为每块大小为8扇区，所以4号块开始于32号扇区。

第2步　定位根目录区

跳转到32号扇区就是i-节点表的开始了，其中第一个i-节点（1号i-节点）为坏块i-节点，2号i-节点就是根目录的i-节点。2号i-节点的内容如图7-45所示。

图7-45　2号i-节点的内容

我们用模板查看一下2号i-节点的具体参数，如图7-46所示。

图7-46　2号i-节点的具体参数

从模板中可以看到，根目录目前只占用1个块，就是第一个直接块指针中记录的“514”号块，换算为扇区等于4112。跳转到4112扇区，其内容如图7-47所示。

图7-47　根目录区

图7-47的根目录区中就都是根目录下的文件及文件夹的目录项了，扇区上部的阴影部分是前三个目录项，分别为“.”目录的目录项、“..”目录的目录项和“lost＋found”目录的目录项。这三个目录项的具体含义及数值如图7-48、图7-49、图7-50所示。

图7-48　“.”目录项的模板

图7-49　“..”目录项的模板

图7-50　“lost＋found”目录项的模板

图7-47的根目录区所在扇区下部的阴影部分是最后一个目录项，也就是为“halt”目录的目录项，这个目录项的具体含义及数值如图7-51所示。

图7-51　“halt”目录项的模板

“halt”目录项中记录着其目录项长度为3796字节，而实际上该目录项只用了12字节。因为这是目录区的最后一个目录项了，所以这个目录项的长度则指向了当前块的结尾处。