演示ext4 文件系统如何找到一个文件的绝对磁盘扇区位置

最新推荐文章于 2024-08-05 22:20:00 发布

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本文详细解析了在Ext4文件系统中，如何根据文件名找到其在磁盘上的绝对扇区位置。通过跟踪从文件名到i节点，再到具体数据块的过程，揭示了文件系统内部的组织结构和寻址机制。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#if 0

//演示ext4 文件系统如何找到一个文件的绝对磁盘扇区位置

//前提
在根目录下创建一个文本文件 /aaaaa.txt 文件内容如下:
12345ssdlh
67890
abcde
hahhahahaahah!!!!

from dir get filename = aaaaa.txt
fdiro->inode_read end = 0

root@local:/home/dai#hexdump -C /dev/mmcblk0p2 -n 128 -s 0x1000
00001000 01 04 00 00 11 04 00 00 21 04 00 00 91 52 38 04 |........!....R8.|
00001010 0c 03 04 00 00 00 00 00 00 00 00 00 36 04 ce 92 |............6...|
00001020 02 04 00 00 12 04 00 00 21 06 00 00 f8 00 00 20 |........!...... |
00001030 00 00 05 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 20 60 a2 |............. `.|
00001040 03 04 00 00 13 04 00 00 21 08 00 00 d2 09 00 20 |........!...... |
00001050 00 00 05 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 20 88 16 |............. ..|
00001060 04 04 00 00 14 04 00 00 21 0a 00 00 fb 38 00 20 |........!....8. |
00001070 00 00 05 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 20 dd 5d |............. .]|
00001080

//第一步: 根据文件的ino i节点号取得超级块组描述符 stat aaaaa.txt
//超级块组描述符在磁盘分区0x1000的位置前面的4k是操作系统保留的文件系统不得使用

i节点号的取得从代码看是从根目录的i节点指向的内容中取得的
目录文件的内容就是文件名和文件的i节点号

00000000 ca 1b 00 00 58 0e 09 01 |....X...|
0-3 字节文件的i节点号
4-5 此条目在目录文件中占多少字节
6 文件名的长度最大255字节
7 文件类型 01 普通文件 02 目录文件 07 链接文件

ret scan = 0x2421
from dir get filename = aaaaa.txt
fdiro->inode_read end = 0

root@local:/home/dai#stat /aaaaa.txt
文件：'/aaaaa.txt'
大小：41 块：8 IO 块：4096 普通文件
设备：b302h/45826d Inode：7114 硬链接：1
权限：(0644/-rw-r--r--) Uid：( 0/ root) Gid：( 0/ root)
最近访问：2019-12-04 17:06:32.287060428 +0800
最近更改：2019-12-04 17:06:15.410607416 +0800
最近改动：2019-12-04 17:06:15.430602180 +0800
创建时间：-

Read the inode. base = 0x421. 超级块组描述符的 off = 0x08

ino = 7114 = 0x1bca

首先减了1
ino--
blkno = (ino % grub_le_to_cpu32(sblock->inodes_per_group)) / inodes_per_block;
(7113 % 8192)/16 = 444 = 0x1bc
blkoff = (ino % grub_le_to_cpu32(sblock->inodes_per_group)) % inodes_per_block;
(7113%8192)%16=9
base = grub_le_to_cpu32(blkgrp.inode_table_id);
0x421

((base + blkno) << LOG2_EXT2_BLOCK_SIZE (data)) = 0x2ee8.
(0x421+0x1bc)<<3 = 0x2ee8
//块组

EXT2_INODE_SIZE(data) * blkoff = 2304.
256*9=2304
//偏移一个i节点占256字节

0x5dd900 = 0x2ee8*0x200 + 0x900(2304)

取得文件的i节点内容
root@local:/home/dai#hexdump -C /dev/mmcblk0p2 -n 128 -s 0x5dd900
005dd900 a4 81 00 00 29 00 00 00 18 77 e7 5d 07 77 e7 5d |....)....w.].w.]|
005dd910 07 77 e7 5d 00 00 00 00 00 00 01 00 08 00 00 00 |.w.]............|
005dd920 00 00 08 00 01 00 00 00 0a f3 01 00 04 00 00 00 |................|
005dd930 00 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 00 03 b6 46 00 |..............F.|
005dd940 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
005dd960 00 00 00 00 a8 99 b5 0e 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
005dd970 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
005dd980

sizeof (struct grub_ext2_inode) = 128.
//第二步: 取得文件的i节点 off = 0x38

in grub_ext2_read

//ret scan = 0x46b603
//由文件i节点获取到的值代表块号每个块4k字节 0x1000
//in grub_ext2_read

//第三步: 获得测试文件的数据块内容
root@local:/home/dai#hexdump -C /dev/mmcblk0p2 -n 128 -s 0x46b603000
46b603000 31 32 33 34 35 73 73 64 6c 68 0a 36 37 38 39 30 |12345ssdlh.67890|
46b603010 0a 61 62 63 64 65 0a 68 61 68 68 61 68 61 68 61 |.abcde.hahhahaha|
46b603020 61 68 61 68 21 21 21 21 0a 00 00 00 00 00 00 00 |ahah!!!!........|
46b603030 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
46b603080
#endif