EXT是延伸文件系統(tǒng)（英語：Extended file system，縮寫為 ext或 ext1），也譯為擴(kuò)展文件系統(tǒng)，一種文件系統(tǒng)，于1992年4月發(fā)表，是為Linux核心所做的第一個(gè)文件系統(tǒng)。采用Unix文件系統(tǒng)（UFS）的元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以克服MINIX文件系統(tǒng)性能不佳的問題。它是在linux上，第一個(gè)利用虛擬文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)出的文件系統(tǒng)，在linux核心0.96c版中首次加入支持，最大可支持2GB的文件系統(tǒng)主要包括三個(gè)大的文件：ext-all層疊樣式表,ext-base.js,ext-all.js（包括所有的類庫，您可以根據(jù)需要進(jìn)行刪減。官方網(wǎng)站提供這一接口），在引用ext類庫的時(shí)候，這三個(gè)文件必不可少。它提供了豐富的，非常漂亮的外觀體驗(yàn)，成為眾多界面層開發(fā)人員的追捧！其核心的組件基本覆蓋了我們構(gòu)建client的常用的組件。從 Ext 2開始，商業(yè)版（針對(duì)那些以盈利為目的的開發(fā)方）要收費(fèi)了。這可能會(huì)影響一些他的應(yīng)用前景。目前的最新版本為5.0,于2014年6月22日發(fā)布。
系統(tǒng)分區(qū)
它是專門為Linux設(shè)計(jì)的，擁有最快的速度和最小的CPU占用率。
Linux作為自由軟件，贏得了許多用戶，其磁盤分區(qū)格式一種是Linux Native主分區(qū)，另一種是Linux Swap交換分區(qū)，并且主分區(qū)和交換分區(qū)都采用同一種格式，既Native和Swap格式。
這兩種分區(qū)格式的安全和穩(wěn)定性相當(dāng)好，使用Linux操作系統(tǒng)死機(jī)的機(jī)會(huì)將大大減少。但是，目前支持這類分區(qū)格式的操作系統(tǒng)也有Linux和Android。
EXT的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
雖然從Ext2到ext4，找數(shù)據(jù)的方式發(fā)生了變化，但是，磁盤的布局還是非常相似的。其實(shí)這個(gè)東西也不需要變化，因?yàn)楝F(xiàn)在也沒什么特別巧妙的方式，而且磁盤的吞吐量、效率的瓶頸也不在這里。當(dāng)然，這里排除那些根據(jù)自身文件特點(diǎn)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫，畢竟還是為了支持通用文件。
Boot在第一個(gè)塊，放的應(yīng)該是引導(dǎo)程序，超級(jí)塊就放在了第二個(gè)塊上，如果不是可以在mount的時(shí)候通過參數(shù)sb來設(shè)置。對(duì)于經(jīng)常要訪問（比較重要）的內(nèi)容可以在每個(gè)塊組中都存儲(chǔ)（當(dāng)然這是比較浪費(fèi)空間的，所有有的只選擇在部分），在不同的塊組中訪問這些內(nèi)容的時(shí)候磁頭移動(dòng)的距離就小了。如果開啟了sparse block功能，那么只會(huì)在3、5、7的冪級(jí)的塊組上才冗余這些信息
。
在超級(jí)塊里面保存了這個(gè)文件系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)信息等，而且從中可以看出這個(gè)文件系統(tǒng)的特點(diǎn)。在內(nèi)存中裝載的時(shí)候也從超級(jí)塊開始，知道了磁盤上的布局之后才能順利的進(jìn)行后面的操作，ext4_super_block的內(nèi)容大概如下：
（1）塊、inode等統(tǒng)計(jì)信息，訪問時(shí)間等。
（2）塊大小、以及每塊數(shù)目等布局信息。
（3）uid、gid。
（4）特性相關(guān)。
（5）預(yù)先分配相關(guān)。
（6）日志支持相關(guān)。
（7）64位的支持，其實(shí)保存了需要的高16位。
塊組中其實(shí)沒有保存什么有用的信息（例如超級(jí)塊），ext4_group_desc的存在就是為了把磁盤分成一個(gè)個(gè)的塊組。那分成塊組之后有什么好處呢？試想一下如果沒有塊組，那么是不是位圖這個(gè)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)是不是要集中放到磁盤上的一個(gè)固定的位置？訪問當(dāng)然是沒有問題的，但是不管在磁盤上的什么地方訪問的時(shí)候都要跑到一個(gè)相同的地方去再訪問一次位圖，這樣的代價(jià)就比較大了。而且在分配的時(shí)候盡量把文件的數(shù)據(jù)塊放在同一個(gè)組，那么能在分配階段就一定程度地避免了碎片。下面是ext4_group_desc中大概的內(nèi)容（和Ext2中的不同的是對(duì)更大范圍的支持）：
（1）塊組中塊位圖、inode位圖、inode表的位置
（2）空閑塊（inode）、目錄的數(shù)目
（3）校驗(yàn)
接下來就是塊位圖、inode位圖了。為什么需要inode位圖呢？因?yàn)閑xt4文件系統(tǒng)在要分配一個(gè)新的inode的時(shí)候并不是像在內(nèi)存中分配其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的時(shí)候需要的時(shí)候分配數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)占用的空間，而是預(yù)先分配好一組放在位圖后面，就像一個(gè)inode池的感覺。那么在需要ext4_inode的時(shí)候就需要知道哪些是空閑的，哪些是用過的，這就是位圖的作用了。位圖具體就沒什么好介紹的了，下面看ext4_inode的內(nèi)容：
（1）mode、uid、gid等我們能看到的信息
（2）各種時(shí)間戳
（3）i_data用來找到數(shù)據(jù)塊
（4）file acl
EXT的數(shù)據(jù)查找
在對(duì)Ext文件系統(tǒng)還什么都不知道的時(shí)候應(yīng)該比較關(guān)心從路徑名到ino的過程。這個(gè)過程的大部分工作量應(yīng)該在VFS中吧，而且感覺沒什么特別的地方。現(xiàn)在查找數(shù)據(jù)對(duì)這部分的內(nèi)容就忽略不計(jì)了。我們關(guān)系的是，給定ino&offset，怎么樣知道在磁盤上的位置呢？在課本上學(xué)到的只是告訴我們這個(gè)地方應(yīng)該是用B樹的，但是從Ext2好像沒看的B樹的影子，反而看到了內(nèi)存管理中見過的東西：間接塊。
間接塊管理磁盤上文件的數(shù)據(jù)塊位置和內(nèi)存中分頁的效果有點(diǎn)像，當(dāng)然細(xì)節(jié)還是不同的。不過這個(gè)地方的壞處就很明顯了，如果是訪問大文件中的兩個(gè)順尋的物理塊，那么即使他們物理上也是相鄰的（如果內(nèi)存中沒有其緩存的話），也要從第一層的間接塊開始訪問，直到最后一層才知道真正的塊號(hào)。在內(nèi)存中分頁當(dāng)然是問題不大的，但是磁盤上這樣高出幾倍的訪問時(shí)間效率會(huì)很差。
日志
什么是日志以及日志的作用就不在這里說了。Ext3與Ext2的管理數(shù)據(jù)塊的方式都是差不多的，不同之處是加上了記錄日志的功能，可以從Ext2平滑地過渡到Ext3。Ext3日志文件系統(tǒng)的思想就是對(duì)文件系統(tǒng)任何的高級(jí)操作都分兩步進(jìn)行，首先，把待寫入的塊的一個(gè)副本存放在日志中；其次，當(dāng)發(fā)往日志的I/O數(shù)據(jù)傳送完成時(shí)，塊就寫入文件系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)往文件系統(tǒng)的I/O數(shù)據(jù)傳送終止時(shí)，日志的塊副本就被丟棄。
Ext3既可以只對(duì)元數(shù)據(jù)的修改做日志，也可以記錄所有的日志。有下面的三種日志模式：
（1）journal，把所有數(shù)據(jù)塊的改變都記入日志，最安全也最慢。
（2）ordered，只記錄元數(shù)據(jù)的改動(dòng)，Ext3會(huì)把元數(shù)據(jù)和相關(guān)的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行分組，以便把元數(shù)據(jù)寫入磁盤之前寫入數(shù)據(jù)塊。
（3）writeback，只記錄元數(shù)據(jù)改動(dòng)，最快的一種模式。
參考資料 >