摘取自骏马金龙的第4章ext文件系统机制原理剖析

如果文件系统比较大，imap本身就会很大(我理解是数据量大)，每次存储文件都要进行扫描，会导致效率不够高。为解决此问题，将文件系统占用的block划分成块组(block group)。

在物理层面上的划分是将磁盘按柱面划分为多个分区，即多个文件系统；在逻辑层面上的划分是将文件系统划分成块组。每个文件系统包含多个块组，每个块组包含多个元数据区和数据区：元数据区存储bmap、inode  table、imap等数据；数据区存储文件数据的区域。注意块组是逻辑层面的概念，所以并不会真的在磁盘上按柱面、按扇区、按磁道等概念进行划分。

块组在文件系统创建完成后就已经划分完成了，也就是说元数据区bmap、inode table和imap等信息占用的block以及数据区占用的block已经划分好了。那么文件系统如何知道一个块组元数据区包含多少个block，数据区又包含多少block呢？

它只需确定一个数据：每个block的大小，再根据bmap至多只能占用一个完整的block的标准就能计算出块组如何划分。如果文件系统非常小，所有的bmap总共都不能占用完一个block，那么也只能空闲bmap的block了。

每个block的大小在创建文件系统时可以人为指定，不指定也有默认值。

假如现在block的大小是1KB，一个bmap完整占用一个block能标识1024*8= 8192个block(当然这8192个block是数据区和元数据区共8192个，因为元数据区分配的block也需要通过bmap来标识)。每个block是1K，每个块组是8192K即8M，创建1G的文件系统需要划分1024/8=128个块组，如果是1.1G的文件系统呢？128+12.8=128+13=141个块组。

每个组的block数目是划分好了，但是每个组设定多少个inode号呢？inode table占用多少block呢？这需要由系统决定了，因为描述"每多少个数据区的block就为其分配一个inode号"的指标默认是我们不知道的，当然创建文件系统时也可以人为指定这个指标或者百分比例。见后文"inode深入"。

inode大小为128字节的倍数，最小为128字节。它有默认值大小，它的默认值由/etc/mke2fs.conf文件中指定。不同的文件系统默认值可能不同。

同样观察到这个文件中还记录了blocksize的默认值和inode分配比率inode_ratio。inode_ratio=16384表示每16384个字节即16KB就分配一个inode号，由于默认blocksize=4KB，所以每4个block就分配一个inode号。

但是分配的inode自身会占用block，而且其自身大小256字节还不算小，所以inode号的浪费代表着空间的浪费。

既然知道了inode分配比率，就能计算出每个块组分配多少个inode号，也就能计算出inode table占用多少个block。

查看文件系统信息的命令dumpe2fs

使用dumpe2fs可以将ext类的文件系统信息全部显示出来，当然bmap是每个块组固定一个block的不用显示，imap比bmap更小所以也只占用1个block不用显示。

从这张表中能计算出文件系统的大小，该文件系统共4667136个blocks，每个block大小为4K，所以文件系统大小为4667136*4/1024/1024=17.8GB。

也能计算出分了多少个块组，因为每一个块组的block数量为32768，所以块组的数量为4667136/32768=142.4即143个块组。由于块组从0开始编号，所以最后一个块组编号为Group 142。如下图所示是最后一个块组的信息。

总结回答问题

文件系统由多少个block group组成？每个block group有多少个block组成？每个block由多少inode组成？

文章真绕，看了半天才懂。

举例：block是1K的话，每个block group有8192个block组成。1G的文件系统由128个block group组成，每个块组8M。

block是1K的话，占用1个block的bmap，bmap也是8位的，所以每个块组是8M (1024字节*8位*1K block，bmap的每一位都可以标识一个block，1K大小的block有1024字节，每个字节8位)，也就是有8192个block组成。也就是说1G大小的文件系统，有128个块组组成，每个块组8M。

举例：block是4K的话，每个block group有32768个block组成。1G的文件系统由8个block group组成，每个块组128M。

block是4K的话，占用1个block的bmap，bmap也是8位的，所以每个块组是128M  (4096字节*8位*4K block，bmap的每一位都可以标识一个block，1K大小的block有1024字节，4K大小的block有4096字节，每个字节8位)，也就是有32768个block组成。也就是说1G大小的文件系统，有8个块组组成，每个块组128M。

如果/etc/mke2fs.conf中inode分配比率为16K，一个block 4K，则每4个block分配一个inode号。