浅谈EXT2文件系统----inode bitmap

Inode bitmap 是文件系统中的一种位图结构，用于管理 inode 的分配状态。它的主要功能是记录文件系统中哪些 inode 是空闲的，哪些已经被分配。

主要特点：

1. 位图结构：Inode bitmap 是一个位数组，每一位对应一个 inode。该位的值表示相应的 inode 是否已经被使用。

   • 位为 0：表示该 inode 是空闲的，未分配。
   • 位为 1：表示该 inode 已被分配，用于存储文件或目录的元数据。

2. 快速查找：通过 inode bitmap，文件系统可以快速找到空闲的 inode 以便为新文件或目录分配。此外，文件系统在回收 inode 时也可以通过该位图快速标记 inode 为可用。

3. 管理 inode 空间：Inode bitmap 的大小取决于文件系统中 inode 的数量。位图的每一位对应一个 inode，因此它可以有效地管理 inode 的使用和释放。

4. 与 Inode table 的关系：Inode bitmap 仅记录 inode 是否被使用，而不存储 inode 的详细信息。inode 的实际信息（如文件属性、权限、数据块指针等）存储在 Inode table 中。

总体来说，Inode bitmap 是一个帮助文件系统高效管理 inode 分配和回收的结构。

实例：

通过以下实验观察bitmap是如何变化的，每次创建一个全新的文件后，立刻观察对应inode bitmap变化

[root@node09 disk]# touch z
[root@node09 disk]# sync            #立刻将内存中的内容写入到磁盘上
[root@node09 disk]# touch zz
[root@node09 disk]# sync 
[root@node09 disk]# touch zzz
[root@node09 disk]# sync 
[root@node09 disk]# touch zzzz
[root@node09 disk]# sync 
[root@node09 disk]# touch zzzzz
[root@node09 disk]# touch zzzzzz
[root@node09 disk]# touch zzzzzzz
[root@node09 disk]# touch zzzzzzzz
[root@node09 disk]# sync 
[root@node09 disk]# touch q
[root@node09 disk]# sync 
[root@node09 disk]# touch qq
[root@node09 disk]# sync 

[root@node09 ~]# hexdump -s 8315k -n 1k ./disk.img -C
0081ec00  01 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
0081ec10  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
0081ecf0  ff ff ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff ff ff ff ff  |................|
*
0081f000

[root@node09 ~]# hexdump -s 8315k -n 1k ./disk.img -C
0081ec00  03 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
0081ec10  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
0081ecf0  ff ff ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff ff ff ff ff  |................|
*
0081f000
[root@node09 ~]# hexdump -s 8315k -n 1k ./disk.img -C
0081ec00  07 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
0081ec10  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
0081ecf0  ff ff ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff ff ff ff ff  |................|
*
0081f000

...

[root@node09 ~]# hexdump -s 8315k -n 1k ./disk.img -C
0081ec00  ff 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
0081ec10  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
0081ecf0  ff ff ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff ff ff ff ff  |................|
*
0081f000
[root@node09 ~]# hexdump -s 8315k -n 1k ./disk.img -C
0081ec00  ff 01 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
0081ec10  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
0081ecf0  ff ff ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff ff ff ff ff  |................|
*
0081f000
[root@node09 ~]# hexdump -s 8315k -n 1k ./disk.img -C
0081ec00  ff 03 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
0081ec10  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
0081ecf0  ff ff ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff ff ff ff ff  |................|
*
0081f000

bitmap中的第一个字节（8bit） ，全为空

0

0

0

0

0

0

0

0

创建8个全新的文件分别为z、zz、zzz、zzzz、zzzzz、zzzzzz、zzzzzzz、zzzzzzzz后，bitmap中的第一个字节中的全0，由低位到高位逐个替换为1，对应的二进制变化分别为00000001、00000011、00000111、00001111、00011111、00111111、01111111、11111111；对应的10进制变化为1、3、7、15、31、63、127、255；对应的16进制即01、03、07、0f、1f、3f、7f、ff

1

1

1

1

1

1

1

1

原文地址：https://blog.csdn.net/zyqash/article/details/142763551

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