理解linux inode

理解linux inode

linux中文件存储在磁盘上，文件内容划分为2部分进行存储：文件元数据、文件内容数据。

文件元数据 储存在 inode table 中，文件内容数据储存在磁盘的另一部分连续区域中。

文件系统

文件系统创建（格式化）时，就把存储区域分为2个连续的储存区域。一个是 inode table， 一个是 blocks(暂且这么命名吧)。

1. inode table 是由 inode 组成的表，每一个 inode 对应一个文件系统中的文件或目录。

   • 每个 inode 默认大小是128字节（1KB）或256字节（2KB）。
   • inode 的个数在磁盘格式化时便已给定。在文件系统的典型实现中，所有inode占文件系统储存的1%左右。

2. blocks：是磁盘的另一端连续的空间，用于存储文件的内容。

   • 操作系统在读取磁盘时，通常是一次性读取一个"块"（block）。
   • 一个"块"通常是4k大小，由8个扇区组成，每个扇区大小为512字节。
     
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inode分配完了怎么办？

由于文件系统中每个 文件数据对象 都必须要有一个 inode ，因此当 inode table 用光后，即使磁盘未满也无法在磁盘上创建文件了。

"目录文件" 概念

实际上在文件系统中，file和dir都属于一种“目录文件”。

• “目录文件”的结构是一个“目录项”列表。
• 每个“目录项”由2部分组成：file/dir的名称 + file/dir的inode。
• 所以创建一个“目录文件”时，实际做了3件事：在其“父目录文件”中增加一个条目；分配一个inode；再分配一个存储块，用来保存当前被创建目录包含的文件与子目录。

文件系统创建一个 file 时做了哪些动作？

文件系统创建一个file时：

• 在其“父目录文件”的列表中增加一个“目录项”
• “目录项”的inode类别为“文件”

文件系统创建一个 dir 时做了哪些动作？

文件系统创建一个dir时：

• 在其“父目录文件”的列表中增加一个“目录项”
• “目录项”的inode类别为“目录”

文件系统 通过文件名打开文件 时做了哪些动作？

• 首先，操作系统找到这个文件名对应的inode号码
• 其次，通过inode号码，获取inode信息
• 最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据

inode细节

inode 储存了 文件数据对象 的元数据，包括：所有者、访问权限（读、写、执行）、类型（是文件还是目录）、内容修改时间、inode修改时间、上次访问时间、对应的文件系统存储块的地址，等等。

当已知 文件数据对象 的 inode，操作系统便能通过 inode 里面的元数据查出 文件内容数据 的存储地址。

操作系统实际上并不关心 文件数据对象 的文件名与目录名，一个 文件数据对象 可以有多个别名，操作系统允许通过 硬链接 和 软链接 的方式为 文件数据对象 创建别名。

# 硬链接
ln <source_file> <target_file>
# 指向的是 目标文件的inode

# 软链接
ln -s <src_file/src_dir> <target_file/target_dir>
# 指向的是 目标文件的文件名

参考

wikipedia
理解inode