Ext3文件系统超级块的恢复实例

Ext3文件系统的超级块中存储着大量的文件系统结构参数。Linux系统在挂载文件系统时会读取超级块，如果超级块损坏，系统将会拒绝挂载该文件系统。

在系统运行时，由于软件或临时性的硬件信号干扰，可能会导致超级块损坏，从而使文件系统运行出错，并且无法再一次挂载，最终导致文件系统内的数据无法访问。

Ext3文件系统在结构的设计上与UFS文件系统有很多类似之处。为了使文件系统在遭到毁灭性打击时能够得以恢复，操作系统在创建文件系统时，会将超级块复制到文件系统的每个块组中，以便在发生故障时能够读取。

但是，如果文件系统具备稀疏超级块特性，那么只在块组号是3、5、7的幂的块组（如1、3、5、7、9、25、49等）内才对超级块做备份，其他块组内则没有备份。

虽然文件系统的超级块在很多块组中都有备份，但在文件系统挂载时，系统只会读取主超级块的内容，如果主超级块受损，文件系统就无法挂载。因为有超级块的这种备份措施，所以给我们恢复超级块带来了很大帮助，我们只需要找到备份超级块，覆盖破坏的主超级块即可。

主超级块在文件系统的生命周期内，会不断地发生修改，以反映文件系统目前的状态，而为了确保备份的安全，备份超级块不会跟随这些变动。所以在用备份超级块恢复主超级块后，如果文件系统还是无法挂载，那么还需要具体分析超级块的参数，并且进行适当的修改。

下面具体分析一个实例。

一台计算机使用Red Flag Linux系统，某次因突然断电而导致再一次启动时其中一个文件系统无法挂载。为了查找原因并恢复数据，在Linux系统下用“dd”命令将该文件系统镜像为一个文件，然后在Windows环境下用WinHex分析这个镜像文件，发现超级块所在的2号扇区已经全部变成“00”，如图7-82所示。

图7-82　超级块所在的2号扇区已经全部变成“00”

考虑到Ext3文件系统的超级块在很多块组中都有备份，可以通过查找备份超级块的方法，用备份超级块修复主超级块。

Ext3文件系统超级块中38H～39H偏移处有两个字节的固定签名值，为十六进制数值“53 EF”，用WinHex搜索这两个数值就可以找到超级块的备份。搜索的设置方法如图7-83所示。

图7-83　搜索超级块的参数设置

通过搜索，在262 144号扇区找到了超级块，其内容如图7-84所示。

图7-84　在262 144号扇区搜索到的超级块

该超级块中的具体参数如图7-85和7-86所示。

图7-85　262 144号扇区超级块的参数第一部分

图7-86　262 144号扇区超级块的参数第二部分

该超级块中“当前超级块所在块组”参数的值为1，说明这是1号块组中的超级块备份。再看参数“每块组包含块数”的值为32 768，每块大小为4096字节，即8扇区。用每块组包含块数32 768乘以每块扇区数8，可以得到1号块组的起始扇区，结果为262 144，刚好等于我们搜索到的该超级块所在扇区号。这可以说明我们搜索到的是一个合法的超级块。

不过这个超级块中的几个参数会跟主超级块不相符，即图7-85和7-86中标注了“与主超级块不相符”的这几个参数，解决的办法是在Linux系统下对该文件系统做一下一致性检查就可以了。

一致性检查是有潜在风险的，做之前一定要对磁盘进行镜像。

因为我们已经对出错的文件系统做了“dd”镜像，所以可以很放心地在原盘上做修改。把搜索到的超级块备份复制到主超级块处，并对该文件系统运行了一致性检查，随后尝试挂载该文件系统，结果挂载成功，文件系统可以正常访问了，数据成功恢复。