所属类别：操作系统

摘要内容：在 Linux 平台下很多用户都在使用 ext3 文件系统，主要原因是其可靠性，健壮性和兼容性。在 Linux 2.6 内核中已经包括了适合在服务器环境中使用的很多特性，譬如目录索引，块预留，在线调整大小。为支持更大容量的文件系统，其下一个版本 ext4 也正处于开发中。本文主要介绍当前 ext3 和 ext4 文件系统中在线调整大小的工作机制，以及如何使用 meta block group 来扩展其大小。

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磁盘布局

为了更好的理解在线调整大小工作机制，我们首先需要理解 ext3 和 ext4 文件系统的磁盘布局，对于该功能的实现来说，这两个文件系统在磁盘上的结构是一致的，同时为了简化和突出重点，对于与在线调整大小功能不相关的内容我们将不会介绍。

Ext3 文件系统将其所管理的磁盘或者分区(引导块除外)中的块划分到不同的块组中。每个块组大小相同，当然最后一个块组所管理的块可能会少一些，其大小在文件系统创建时决定，主要取决于文件系统的块大小，对于大小为4k的文件系统块来说，块组大小为 168M。每个块组都包含一些重要的元数据信息，见图1：

图1 Ext3和Ext4文件系统磁盘布局

每个块组包含一个块位图块，一个 inode 位图块，一个或多个块用于描述 inode 表和用于存储文件数据的数据块，除此之外，还有可能包含超级块和所有块组描述符表(取决于块组号和文件系统创建时使用的参数)。下面将对这些元数据作一些简要介绍。

块位图用于描述该块组所管理的块的分配状态。如果某个块对应的位未置位，那么代表该块未分配，可以用于存储数据；否则，代表该块已经用于存储数据或者该块不能够使用(譬如该块物理上不存在)。由于块位图仅占一个块，因此这也就决定了块组的大小。

Inode位图用于描述该块组所管理的inode的分配状态。我们知道inode是用于描述文件的元数据，每个inode对应文件系统中唯一的一个号，如果inode位图中相应位置位，那么代表该inode已经分配出去；否则可以使用。由于其仅占用一个块，因此这也限制了一个块组中所能够使用的最大inode数量。

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