Struktury ext2

Autor: Ewa Socha

Album: 181041

1) Ext2 jest podstawowym systemem plików w Linux’ie.

Zostal wprowadzony 1994r.
Poprzednicy: MINIX i EXT FS

2) Cechy systemu Ext2 istotne dla algorytmów ext2_new_block i ext2_free_blocks:

• dzieli bloki na grupy
• alokuje bloki dyskowe dla plików zanim zostana one zapisane

3) Struktura partycji Ext2 i struktura grupy:

• mapa bitowa bloków - sluzy do przechowywania informacji o wolnych i zajetych blokach w grupie
• ilosc grup - zalezy od : wielkoœci partycji i rozmiaru bloku

calkowita ilosc grup = rozmiar partycji / 8 x rozmiar bloku

(poniewaz mapa bitowa bloków danych musi zmiescic sie w jednym bloku)

Algorytm przydzielania bloku dyskowego: ext2_new_block

1) Kody Zródlowe:

fs/ext2/balloc

2) Naglówek:

int ext2_new_block (const struct inode *inode, unsigned long goal, u32 *prealloc_count, u32 *prealloc_block, int *err)

3) Parametry:

• inode - struktura i-wezla pliku dla którego chcemy przydzielic blok
• goal - numer bloku, który jest preferowany do przydzielenia
• prealloc_count - zmienna na która funkcja zapisze ilosc prealokowanych bloków
• prealloc_block - zmienna na która funkcja zapisze numer pierwszego prealokowanego bloku
• err - zmienna za której funkcja zapisze numer bledu

4) Wynik:

• numer przydzielonego bloku, zmienne prealloc_count i prealloc_block;
• 0 gdy wykryto blad, na zmiennej err zwrócony jest jego numer

   

5) Schemat blokowy:

6) Opis dzialania:

• operacje poszukiwania bloków odbywaja sie na mapie bitowej zajetosci bloków w grupie
• blokada na super blok - zabezpiecza nas przed zaalokowaniem tego samego bloku przez róznych uzytkowników
• sprawdzenie czy na dysku sa wolne bloki tzn. czy liczba wolnych bloków nie jest mniejsza od liczby bloków zarezerwowanych dla super-uzytkownika
• szukanie bloku we wskazanej grupie (w której znajduje sie goal):

• szukanie w pozostalych grupach (jezeli nie udalo sie we wskazanym miejscu):

• algorytm znajdowania 8 wolnych bloków – po znalezieniu wolnego bajtu, cofa sie do poczatku grupy wolnych bitów
• sprawdzanie czy po przydzieleniu bloku nie przekroczymy quoty
• prealokacja - wykonywana jezeli jest ustawiona odpowiednia opcja:

• zapisywanie zmian na dysku
• wystapienie bledu - na zmiennej err zostaje zapisany jeden z ponizszych bledów:

ENOSPC - brak miejsca na dysku,
EDQUOT - przydzielenie nowego bloku spowodowaloby przekroczenie quoty,
EIO - nastapia blad przy odczycie lub zapisie na dysku

7) Zapobieganie fragmentacji dysku:

• poprzez parametr goal, który jest podawany przez funkcje ext2_getblkwedlug nastapujacego algorytmu:

a)      jezeli plikowy numer bloku ma numer nastepny po bloku poprzednio alokowanym to goal := goal (poprzedni)+1;

b)      wpp jezeli dla pliku zostal juz wczesniej zaalokowany jakis blok to                    goal := goal(wczesniej zaalokowany dla pliku)

c)      wpp goal := pierwszy blok w grupie, która zawiera i-wlzel

• poprzez wyznaczanie pierwszego wolnego bloku w ciagu;
• poprzez prealokacje;

Algorytm zwalniania bloku dyskowego: ext2_free_blocks

1) Kody Zródlowe:

fs/ext2/balloc

2) Naglówek:

void ext2_free_block(struct inode * inode, unsigned long block, unsigned long count)

3) Uzycie:

• ext2_truncate() - znajduje bloki danych , dzieli na ciagi sasiadujacych ze soba
• odrzuca wczeœniej prealokowane bloki plików

4) Parametry:

• inode - struktura i-wezla pliku dla którego chcemy zwolnic blok
• block - numer bloku od którego chcemy zwalniac bloki
• count - ilosc bloków które chcemy zwolnic

5) Wynik:

• to jest procedura wiec nic nie zwraca

6) Opis algorytmu:

• blokada na super blok
• sprawdzenie poprawnoœci argumentów
• zerowanie bitów wskazanych bloków na odpowiedniej mapie bitowej
• aktualizacja informacji o iloœci wolnych bloków i quocie
• zapisanie zmian
• zwalnianie super bloku