Ext2 文件系统是一种广泛应用于Linux操作系统的原始文件系统，它为数据存储提供了高效且可靠的解决方案。在深入探讨其硬盘布局之前，我们先了解一些基本概念。`block`是文件系统的基本存储单位，其大小通常为1024字节或4096字节，可以在创建文件系统时设定。`block group`是多个block的集合，它们共享一些元数据结构，以优化文件存储和管理。
1. **超级块(Super Block)**：每个EXT2文件系统在硬盘的开始位置有一个超级块，它包含了文件系统的关键信息，如文件系统的总大小、可用空间、block大小、block数量、block group的数量等。超级块是文件系统的核心，用于系统在挂载时获取必要的信息。
2. **组描述符(Group Descriptor)**：每个block group都有一个对应的组描述符，这些描述符紧接着超级块存放。组描述符中包含了该组的元数据信息，例如该组中的inode表、块分配位图、inode分配位图的起始block号，以及数据块的起始位置等。这些信息对于管理和查找文件系统中的数据至关重要。
3. **Block Group**：每个block group包含固定数量的blocks，这些blocks可以用来存储文件内容或者元数据。每个组内还有一个inode表，记录了文件和目录的inode信息，包括文件大小、权限、修改时间等。此外，每个block group还包含两个位图：块分配位图和inode分配位图，分别用于追踪哪些block和inode已被使用。
4. **Inode (索引节点)**：inode是文件系统中存储文件元数据的结构，不包含实际的数据内容。每个文件和目录对应一个唯一的inode号。在EXT2中，inode包含了文件的大小、创建和修改时间、所有者信息、权限模式，以及指向文件数据块的直接和间接指针。
5. **Journaling**：EXT2的后续版本EXT3引入了日志记录功能，通过在硬盘上创建一个特殊的inode来保存文件系统的更改记录，从而提高系统的可靠性。尽管EXT2不包含日志，但本文中的描述同样适用于EXT3，因为它们的硬盘布局基本相同，只是EXT3增加了journal的处理。
6. **Block和Block Number**：硬盘上的每个block都有一个全局的、从0开始的编号。文件数据和元数据存储在这些编号的block中，通过block number，系统可以快速定位并访问数据。
7. **Block Group Layout**：每个block group内部的布局通常是固定的，包括了inode表、块分配位图、inode分配位图以及数据块区域。这种设计使得文件系统能够快速访问和更新元数据，同时保持数据的分布均匀。
EXT2文件系统的硬盘布局是精心设计的，旨在优化数据存储、检索效率和系统稳定性。这种布局方式也为后来的EXT3和EXT4文件系统提供了基础，虽然它们在特性上有所增强，但基本的硬盘布局和组织原理仍然沿用了EXT2的设计。理解和掌握EXT2的硬盘布局对于Linux系统管理员和开发者来说至关重要，有助于他们更好地理解和调试与文件系统相关的各种问题。
