36｜Linux文件系统（二）：Linux如何存放文件？

LMOS

你好，我是 LMOS。
通过上节课的学习，我们已经对 Ext3 文件系统的结构非常了解了。这种了解究竟正确与否，还是需要通过写代码来验证。这节课我会带你读取 Ext3 文件系统中的文件，帮你加深对 Ext3 的理解。
我假定你已经学会了怎么建立一个虚拟硬盘并将其格式化为 Ext3 文件系统。如果记不清了，请回到上节课复习一下。课程的配套代码，你需要从这里下载。
打开虚拟硬盘想要从虚拟硬盘读取文件，首先要做的当然是打开虚拟硬盘。但我们的硬盘是个文件，所以这就变成了打开了一个文件，然后对文件进行读写就行。这些操作我们已经非常熟悉了，不过多展开。
这次我们不用 read 命令来读取虚拟硬盘文件数据，因为那样做还需要处理分配临时内容和文件定位的问题，操作比较繁琐。这里我们直接用 mmap 将整个文件映射到虚拟文件中，这样就能像访问内存一样很方便地访问文件了。
下面我们首先实现 mmap 映射读取文件这个功能，代码如下所示：
int init_in_hdfile()
{
  struct stat filestat;
  size_t len = 0;
  void* buf = NULL;
  int fd = -1;
  // 打开虚拟硬盘文件
  fd = open("./hd.img", O_RDWR, S_IRWXU|S_IRWXG|S_IRWXO);
  if(fd < 0)
  {
    printf("打开文件失败\n");
    return -1;
  }
  // 获取文件信息，比如文件大小
  fstat(fd, &filestat);
  // 获取文件大小
  len = filestat.st_size;
  // 映射整个文件到进程的虚拟内存中
  buf = mmap(NULL, len, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
  if(buf == NULL) 
  {
    printf("映射文件失败\n");
    return -2;
  }
  // 保存地址 长度大小 文件句柄 到全局变量
  hdaddr = buf;
  hdsize = len;
  hdfilefd = fd;
  return 0;
}

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本文深入介绍了在Linux系统中存放文件的过程，重点围绕Ext3文件系统展开讲解。通过详细的代码示例和解释，帮助读者深入了解了Ext3文件系统的存储结构和文件存放方式。文章首先介绍了如何打开虚拟硬盘并将其映射到虚拟内存中，然后讲解了如何获取Ext3文件系统的超级块和块组描述符表的方法。接着详细说明了如何获取Ext3文件系统的根目录，并展示了根目录下的子目录和文件。最后，文章提到了在ext3fs目录下建立了一个ext3.txt文件，并在其中写入了数据，以及如何读取该文件的数据。通过这些实践，读者可以更深入地了解Ext3文件系统的结构和操作方式。整篇文章内容丰富，对于想要深入了解Linux系统文件存储的读者来说，是一篇非常有价值的技术文章。

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LockedX
可以通过innode节点来恢复数据，innode节点在发生变化的时候会记录在日志文件中，如果存储改文件的快还没有被覆盖，就可以通过日志文件来恢复innode节点这样文件就恢复了。老师放心，我比较老实不会去做坏事的，嘿嘿……
作者回复: 66666
2022-10-26归属地：湖北
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TableBear
有几个疑问想请教一下老师： 1. 根目录的目录项存放在inode节点列表的第二个inode这是规范吗？第一个inode存放什么呢？ 2. 如果目录项个数超过一个inode能表示的范围是不是像数据节点inode那样使用一级间接存储块、二级间接存储卡以及三级呢？
作者回复: 文件系统规定的
2022-10-24归属地：湖北
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苏流郁宓
inode相对于块组的啊
作者回复: 嗯嗯
2022-10-24归属地：湖北
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