在linux系统中，任何一个文件，都有一个inode与其对应，也就是说，在一个文件系统中，一个文件都有唯一的ino来标示他，那么在ext4系统中，ino是如何确定的哪？
当我们新创建的文件或目录时，会调用ext4_create函数，其调用路径是：ext4_create -> ext4_new_inode。就是在函数ext4_new_inode定义了inode->ino。
分析函数ext4_new_inode相关部分
struct inode *__ext4_new_inode(handle_t *handle, struct inode *dir,
umode_t mode, const struct qstr *qstr,
__u32 goal, uid_t *owner, int handle_type,
unsigned int line_no, int nblocks)
{
…
for (i = 0; i < ngroups; i++, ino = 0) {
err = -EIO;
gdp = ext4_get_group_desc(sb, group, &group_desc_bh);
if (!gdp)
goto out;
/* 1.在加载inode bitmap之前，先检查是否有free indode */
if (ext4_free_inodes_count(sb, gdp) == 0) {
if (++group == ngroups)
group = 0;
continue;
}
…
inode_bitmap_bh = ext4_read_inode_bitmap(sb, group);
…
/* 2.在inode位图中查找ino+1开始的下一个为0的位 */
ino = ext4_find_next_zero_bit((unsigned long *)
inode_bitmap_bh->b_data,
EXT4_INODES_PER_GROUP(sb), ino);
/* 3.检查free inode是否有效：(1) 大于inode_per_group,(2) 小与first_ino */
if (ino >= EXT4_INODES_PER_GROUP(sb))
goto next_group;
if (group == 0 && (ino+1) < EXT4_FIRST_INO(sb)) {
ext4_error(sb, "reserved inode found cleared – "
"inode=%lu", ino + 1);
continue;
}
…
/* 4.更新inode bitmap,若更新inode bitmap失败,重新搜索*/
ext4_lock_group(sb, group);
ret2 = ext4_test_and_set_bit(ino, inode_bitmap_bh->b_data);
ext4_unlock_group(sb, group);
ino++; /* the inode bitmap is zero-based */
if (!ret2)
goto got; /* we grabbed the inode! */
next_inode:
if (ino < EXT4_INODES_PER_GROUP(sb))
goto repeat_in_this_group;
next_group:
if (++group == ngroups)
group = 0;
}
…
/* 5.更新group中的free_inodes_count变量 */
ext4_free_inodes_set(sb, gdp, ext4_free_inodes_count(sb, gdp) – 1);
if (S_ISDIR(mode)) {
ext4_used_dirs_set(sb, gdp, ext4_used_dirs_count(sb, gdp) + 1);
if (sbi->s_log_groups_per_flex) {
ext4_group_t f = ext4_flex_group(sbi, group);
atomic_inc(&sbi->s_flex_groups[f].used_dirs);
}
}
if (ext4_has_group_desc_csum(sb)) {
ext4_inode_bitmap_csum_set(sb, group, gdp, inode_bitmap_bh,
EXT4_INODES_PER_GROUP(sb) / 8);
ext4_group_desc_csum_set(sb, group, gdp);
}
ext4_unlock_group(sb, group);
…
/* 6.得到inode->ino */
inode->i_ino = ino + group * EXT4_INODES_PER_GROUP(sb);
…
}
步骤：
1. 在加载inode bitmap之前，先检查是否有free indode
2.在inode位图中查找ino+1开始的下一个为0的位
3.检查free inode是否有效：(1) 大于inode_per_group,(2) 小与first_ino
4.更新inode bitmap，更新失败重新搜索
5.更新group中的free_inodes_count变量
6. 得到inode->ino
因此可以通过inode->ino计算inode所处的group和block：
Group_id
=(inode->ino-1)/inodes_per_group
Inode_blkid
=first_inode_blk_in_group
+ ((inode->ino-1) % inodes_per_group) / (inodes_per_block);
Inode_offset
= first_inode_blk_in_group * blk_size
+ ((inode->ino-1) % inodes_per_group) * inode_size
其中：
之所以inode->ino-1原因是ext4系统不存在0号文件索引
(1) inode->ino：可以通过stat file_name获取；
(2) inodes_per_group：指每个group中inode的数目，见debugfs；
(3) first_inode_blk_in_group：指的是inode table的起始block id，可以debugfs获取；
(4) blk_size：逻辑块大小，可以debugfs获取；
(5) inode_size：一个inode在磁盘上存放所需的空间大小，可以debugfs获取；
(6) inodes_per_block：每个block所能存放inode的个数，可以通过blk_size/inode_size获取；
root@ubuntu:/mnt/ext4# debugfs /dev/sdc
debugfs 1.42 (29-Nov-2011)
debugfs: stats
Filesystem volume name: <none>
Last mounted on: /mnt/ext4
Filesystem UUID: 883c6632-e61d-4420-b309-0695f321cf9d
Filesystem magic number: 0xEF53
…
Inode count: 327680
…
Fragments per group: 32768
Inodes per group: 8192
Inode blocks per group: 512
…
First inode: 11
Inode size: 256
Required extra isize: 28
…
Group 0: block bitmap at 321, inode bitmap at 337,inode table at 353
24217 free blocks, 8180 free inodes, 2 used directories, 8180 unused inodes
[Checksum 0x25aa]
Group 1: block bitmap at 322, inode bitmap at 338, inode table at 865
31423 free blocks, 8192 free inodes, 0 used directories, 8192 unused inodes
[Inode not init, Checksum 0x94f1]
Group 2: block bitmap at 323, inode bitmap at 339, inode table at 1377
32768 free blocks, 8192 free inodes, 0 used directories, 8192 unused inodes
