[os]file system

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10->16 변환 : https://ko.calcuworld.com/%EC%88%98%ED%95%99/16%EC%A7%84%EB%B2%95-%EA%B3%84%EC%82%B0%EA%B8%B0/

16곱셈 : https://kor.foxcalculators.com/converter/4824.html

16덧셈 : https://purecalculators.com/ko/hex-calculator

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1-1. super block 분석

1-2. group descriptor 분석

1-3. DBM, IBM을 분석하여 inode 찾기

2. inode table

3. Directory file, Regular file

4. content 확인

 

1) Make a virtual floppy disk

 

dd bs=1024 count=1440 if=/dev/zero of=myfd

가상 디스크 생성

bs : 한 번에 처리할 데이터 크기

count : 블록의 개수

 

2) format

### 포맷 명령어
mkfs -t ext2 myfd

3) mount

mkdir temp # 빈 디렉토리 생성
mouunt -o loop myfd temp

'myfd'를 'temp'dp dusruf

 

4) make some files

cd temp
echo korea > f1

5) read

cd ..
umount temp #연결 끊기

xxd -g1 myfd > x
vi x

바이트 단위로 읽어서 x에 저장

 

<<<super code 분석>>>

include/linux/ext2_fs.h

struct ext2_super_block {
    __le32 s_inodes_count;      /* Inodes count */
    __le32 s_blocks_count;      /* Blocks count */
    __le32 s_r_blocks_count;    /* Reserved blocks count */
    __le32 s_free_blocks_count; /* Free blocks count */
    __le32 s_free_inodes_count; /* Free inodes count */
    __le32 s_first_data_block;  /* First Data Block */
    __le32 s_log_block_size;    /* Block size */
    __le32 s_log_frag_size;     /* Fragment size */
    __le32 s_blocks_per_group;  /* # Blocks per group */
    __le32 s_frags_per_group;   /* # Fragments per group */
    __le32 s_inodes_per_group;  /* # Inodes per group */
    __le32 s_mtime;             /* Mount time */
    __le32 s_wtime;             /* Write time */
    __le16 s_mnt_count;         /* Mount count */
    __le16 s_max_mnt_count;     /* Maximal mount count */
    __le16 s_magic;             /* Magic signature */
    ...

Superblock starts at offset 1024(400h)

m_inode_count : inode total 개수

m_block_count : count

m_magic : magic numver로 리눅스의 파일 시스템

m_log_block_size : 블록 사이즈

m_first_data_block : 몇 번째 블록인지

 

super block 분석

-주의 : 거꾸로 읽어주기

m_inode_count : b8 00 00 00 : (=184) 총 184개의 inode가 있다

m_block_count : a0 05 00 00 : (=05a0 = 1440) count=1440으로 설정해준 것을 확인할 수 있다.

m_magic : ef 53 

m_first_data_block : 00 00 00 01이므로 거꾸로 읽어주면 1. 즉, 첫 번째 블록

m_log_block_size : 00 00 00 00이므로 block size = 1024 * 2^0 = 1024 byte

 

 

<<<group Descriptor 분석>>>

include/linux/ext2_fs.h:

superblock 다음이 Group Descriptor이므로 800h에 위치할 것이다. <block는 1024(400h)이므로 한 블록에 400h씩>

-       block location of DBM : 08 00 00 00 => 00 00 00 08 = 8 이다.

-       block location of IBM : 09 00 00 00 => 00 00 00 09 = 9 이다.

-       block location of inode table : 0a 00 00 00 => 00 00 00 0a = a(10)이다.

 

<<<DBM, IBM을 읽고 사용중인 inode, block 번호 찾기>>>

 

DBM이 8이므로 8*400h -> 2000h

ff ff ff ff ff 7f (16) -> 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 01111111 : 48개 중 1개가 빈 상태

 

IBM이 9이므로 9*400h -> 2400h

ff 0f 00 00 (16) -> 111111111 00001111 : 12개의 블록 사용중 -> 총 12개의 inode가 사용중이다.

 

** inode 개수 확인하기**

 위에서 m_inode_count는 184였으므로 총 184개의 inode에서 12개를 사용하면 172개가 남는다

m_free_inode_count에 저장된 값을 확인해보면 00 00 00 ac이므로 172개가 맞는 것을 확인할 수 있다.

 

 

<<<inode table>>>

inode table에는 파일의 위치가 저장되어 있다. 파일의 위치를 확인하여 이동하면 데이터가 보일 것!

include/linux/ext2_fs.h:

struct ext2_inode {
    __le16 i_mode;        /* File mode */
    __le16 i_uid;         /* Low 16 bits of Owner Uid */
    __le32 i_size;        /* Size in bytes */
    __le32 i_atime;       /* Access time */
    __le32 i_ctime;       /* Creation time */
    __le32 i_mtime;       /* Modification time */
    __le32 i_dtime;       /* Deletion Time */
    __le16 i_gid;         /* Low 16 bits of Group Id */
    __le16 i_links_count; /* Links count */
    __le32 i_blocks;      /* Blocks count */
    __le32 i_flags;       /* File flags */
    union {
        struct {
            __le32 l_i_reserved1;
        } linux1;
        struct {
            __le32 h_i_translator;
        } hurd1;
        struct {
            __le32 m_i_reserved1;
        } masix1;
    } osd1;                        /* OS dependent 1 */
    __le32 i_block[EXT2_N_BLOCKS]; /* Pointers to blocks */
    ...
};

inode table이 a(10)이었으므로 a*400 = 2800h

하나의 inode는 128byte를 차지하므로 16진수로 바꾸면 80h이다. root directory는 2번이므로, 

2800 + 80 = 2880h이 inode 2번에 해당하는 table이다.

block size : 02 00 00 00 -> 00 00 00 02이므로 2블락을 차지함.

block location : 21을 10진수로 바꾸면 33으로, 33번째 블락에 위치하는 것을 알 수 있다.

i_size : 00 04 00 00 -> 400->1024바이트

 

<<Directory file, Regular file>>

Regular file은 data가 있는 파일이고, Directory file은 파일 이름, 파일 타입과 같은 정보가 있다.

struct ext2_dir_entry_2 { //directory file
    __le32 inode;   /* Inode number */
    __le16 rec_len; /* Directory entry length */
    __u8 name_len;  /* Name length */
    __u8 file_type;
    char name[EXT2_NAME_LEN]; /* File name */
};

앞에서 루트 디렉토리 파일은 21h 블락에 존재한 것을 알 수 있었다.

21 * 400(1024바이트로 설정해주었으니깐) = 8400h

inode 번호 : 4 byte
rec_len : 2byte    //바이트 수
name_len : 1byte   //파일 이름 글자 수 
file type : 1(내용 있는 data type) , 2(내용 없는 타입)

위를 토대로  f1 하나만 분석해보자면,

Inode 번호 : 0c => 12번

바이트 수 : c => 12byte

Name length : 2글자

File type : 1 => 내용이 있는 data type

아스키코드로 파일 이름 분석 -> f1

 

<<<data content 확인>>>

공식 : inode table 위치 + (inode - 1) * 0x80(=inode 크기)

f1의 내용이 저장된 block location을 찾아보자.

0x2800 + (12-1) *0x80 = 2d80h

 

blcok location : 2f

 

한 블럭이 400h(=1024byte로 설정해주었기 때문)이므로

2f * 400h = bc00

korea data 확인 완료 !

 

 

전체 확인 코드

<disk.c>

inode count : 184

blocks count = 1440

dbm, ibm, inode table 

block location <블럭 위치h * 400h(바이트)>