毕业论文Linux文件系统分析.doc

目目 录录摘要…………………………………………………………………………………….…………………….3 关键词………………………………………………………………………………………………………..3 引言…………………………………………………………………………………………………………..4 第 1 章 Linux 系统概述……………………………………………………………………………………..5 1.1 Linux 系统的诞生和发展……………………………………………………………………………5 1.2 Linux 系统的主要特点……….………………………………………………………..……………5 1.3 Linux 操作系统的研究现状及未来发展方向…….……………………………..…………………6 第 2 章 Linux 系统内核简 析……………..……………………………………………………….…………6 2.1 Linux 系统内核概述…….……………………………………………………….………………….6 2.2 Linux 系统内核体系结构简析…….……………………………………………………..…………7 2.2.1 GNU/Linux 操作系统基本体系结构…………………………………………………...……..7 2.2.2 Linux 系统内核体系结构…………………………………………………………………..….8 2.3 Linux 系统内核配置和编译方法……………………………………………………………..……10 2.4 研究 Linux 系统内核的意 义……………………………………………………………………….11 第 3 章 Linux 文件系统简 析…………………………………………………………………………...…..13 3.1 Linux 文件系统概述………………………………………………………………………….…….13 3.1.1 Linux 文件系统基本定义……………………………………………………………………...13 3.1.2 Linux 文件系统文件类型……………………………………………………………………...14 3.1.3 现今流行的 Linux 文件系统版本…….….………………………………………………...…14 3.2 Linux 文件系统基本体系结构……………………………………………………………………..16 3.3 Linux Ext2 文件系统简 析…………………………………………………………………………..17 3.3.1 Linux Ext2 文件系统整体结构和布局……………………………………………………..…18 3.3.2 Linux Ext2 文件系统磁盘空间分 配………………………………………………………...…18 3.3.3 Linux Ext2 文件系统主要数据结构………………………………………………………..…19 3.3.4 Linux Ext2 文件系统位示图和 I 节点图…………………………………………………... 20 3.4 Linux Ext2 文件系统读/写操作分 析…………………………………………………………….…22 3.4.1 Linux Ext2 文件系统写操作分 析……………………………………………………….……..22 3.4.2 Linux Ext2 文件系统读操作分 析…………………………………………………………...…33 总结…………………………………………………………………………………………………………34 参考文献……………………………………………………………………………………………………35 致谢： ……………………………………………………………………………………………………….362Linux 文件系统分析摘要摘要： ：随着计算机和网络技术的飞速发展，Linux 系统作为一个优秀开源系统的重要意义逐步显 现。

本文首先介绍了 Linux 系统概念.诞生过程以及 Linux 系统当前和未来的发展方向结合当 前实际情况，揭示了 Linux 系统研究的重要理论和现实意义本文采用 Linux 内核 2.4.0 版本进 行研究，重点放在 Ext2 文件系统的读/写操作分析上在研究过程中，本文对 Linux 系统的研究 经过了理论知识准备.系统概要分析.文件系统写操作的详细分析等几个步骤在了解了 Linux 系 统内核基本框架和基本数据结构的基础上，具体对 Linux Ext2 文件系统的读/写操作的实现算法 进行了详细的分析本文的主要目的就是对 Linux 系统文件系统的各种功能进行深入的研究， 以求能掌握 Linux 文件系统的基本原理和实现方式，进而从内核代码层面上理解 Linux 系统的 基本原理和实现方法关键词关键词：Linux系统；内核；文件系统；Ext2；读/写操作；Analysis of the Linux file systemAbstract: With the rapid development of computers and network technology, Linux system as an excellent open-source system the importance of gradually appear. This dissertation introduces the concept of a Linux system. Birth process and the development direction of Linux systems from present to the future .With the current actual situation, and show the Linux system study of the important theoretical and practical significance. In this dissertation, focusing on the Ext2 file system read / write operations analysis on the Linux kernel version 2.4.0 . In the course of the study, this dissertation on the Linux system on a theoretical knowledge of the preparations. system summary analysis . File system write operation a detailed analysis of several steps. To understand the core of the Linux system that the basic framework and the basic data structure on the basis of specific Linux Ext2 file system read / write operations of the algorithm to achieve a detailed analysis. This article main purpose is conducts the thorough research to Linux system file system's each kind of function, can know the Linux filing system's basic principle and realize the way in order to, then from the essence code stratification plane understood that the Linux system's basic principle and realize. Keywords:Linux system；kernel；File system；Ext2；read/write operations;3引言引言计算机和互联网的出现和蓬勃发展对人类生活的影响是革命性的，因为它彻底改变了人们获取信息乃至生活的方式，人们越来越多地在日常生活中频繁地使用到计算机和互联网。

人们为了能简便.快捷而准确地享用计算机技术飞速发展带来的成果，对一个简单.高效.安全的操作系统需要也越来越大现今的主流操作系统主要有Windows系.Unix系列和Linux系列三种三个系列操作系统各有自己的局限性：Windows系列操作系统价格昂贵.相对安全性和效率较低，但用户界面设计技术成熟；Unix系列操作系统价格过于昂贵，且需要具有相当专业计算机知识才能对其进行操作；Linux系列操作系统也存在用户界面不友好的问题，但是近些年，无数的有志之士对该系列的操作系统进行了全方位.深层次的改进，基本已经克服了用户界面的问题而且在功能上也得到了很大的发展和丰富最重要的一点是Linux系列的系统与Windows系列.Unix系列操作系统相比，几乎是完全免费的，而功能却能与前两者媲美，并且所有源程序和应用程序的源代码都是公开的，我们可以很轻松的获得因此，如果我们想要学习操作系统原理或者寻找一个便捷.实用的操作系统替代昂贵的Windows系列.Unix系列操作系统，对于广大的个人用户和中小企业来说，Linux系列操作系统无疑是最好的选择之一近年来，Linux系统在全球范围内掀起了一个又一个热潮，人们越来越意识到Linux系统的优越性。

本文也是在这种情况下诞生的本文的第一章对Linux系统的定义.历史和现状做了详细的阐述总结了Linux系统对当今和未来世界的影响本文的第二章对Linux系统的内核做了一个比较全面的介绍，主要从发展历史.设计目标.代码特点.内核体系结构以及研究内核的重要意义几个方面入手，为后面的深入研究打下理论基础本文的第三章，基本内容主要从一下几个方面着手：文件系统概述.基本体系结构.Ext2文件系统简析.Ext2文件系统读/写操作相关源代码分析这也是本文的分析重点之所以选择Ext2文件系统，是因为该文件系统作是一个专门为Linux系统开发的可扩展和强大的文件系统它至少在 Linux 社区中是最成功也是最流行的文件系统，是所有当前的 Linux 发布版的基础，其重要性和代表性不言而喻4第一章第一章 LinuxLinux 系统概述系统概述1.11.1 LinuxLinux 的诞生的诞生严格意义上来说，Linux 操作系统是 Unix 操作系统的一种克隆系统它诞生于 1991 年的 10 月 5 日（这是第一次正式向外公布的时间） 以后借助于Internet 网络，并经过全世界各地计算机爱好者的共同努力下，现已成为今天世界上使用最多的一种 UNIX 类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。

Linux 操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着以下五个重要支柱：Unix 操作系统、Minix 操作系统、GNU 计划、POSIX 标准和 Internet 网络对上述 Linux 的五大支柱可以归纳如下：（1）Unix 操作系统 -- Unix 于 1969 年诞生在 Bell 实验室Linux 就是Unix 的一种克隆系统Unix 的重要性就不用多说了2）Minix 操作系统 -- Minix 操作系统也是 Unix 的一种克隆系统，它于1987 年由著名计算机教授 Andrew S. Tanenbaum 开发完成由于 Minix 系统的出现并且提供源代码(只能免费用于大学内)在全世界的大学中刮起了学习 Unix 系统旋风Linux 刚开始就是参照 Minix 系统于 1991 年才开始。