linux中文件索引节点知识

桃扇骨 2022-01-16 17:07 592阅读 0赞

# 概念 #

## 索引节点 ##

inode表中包含了文件系统所有文件列表  
    一个节点是在一个表项里，包含文件数据（元数据）。  
        1.文件类型，权限，UID，GID  
        2.链接数（指向这个文件名路径名称个数）  
        3.文件的大小和时间戳  
        4.指向磁盘上文件的指针  
        5.有关文件的其他数据  
        6.inode 索引节点编号

## inode表结构 ##

![linux中文件索引节点知识][linux]

*  直接块指针：有12个块直接指向对应的数据单元，每个数据单元可以容纳4K大小文件，所有直接块指针只能存储48k大小的文件。
 *  间接块指针：指向一个指针块，里面不放数据，大小为4k，每个块占4个字节，所有有1024个指针，然后每个指针指向真正的数据块。这样计算下来4\*1024=4M。
 *  双重间接块指针：在间接块的基础上再增加一个指针块，这样计算下来有4*1024*1024=4G。
    
    ## inode号 ##

![linux中文件索引节点知识][linux 1]  
  系统中将目录下的文件名和文件inode号之间的映射作为目录的数据存放；人们通过文件名进行操作时，系统会通过对应路径目录的inode号找到目录的inode表数据，进而通过数据指针指向目录的数据，匹配文件名，得到文件的inode号；再到inode表中找到此文件的表项，再由文件数据指针指向真正的文件数据。  
    1.系统中同一分区节点编号是唯一的。  
    2.不同分区的节点编号相同但不是同一个文件。  
    3.每个分区的节点编号都是有限的，如果节点编号用完会导致在此分区里不能创建新的文件，但系统中可能还有大量的磁盘空间，所有一定要注意是否是节点编号用尽。

![linux中文件索引节点知识][linux 2]

## 文件操作与inode的关系 ##

1.cp命令  
    系统分配一个空闲的节点编号，在节点表中生成一条新的信息，在目录中创建一个目录项，将名称与inode编号关联；拷贝数据生成新的文件。

2.rm命令  
    首先文件有没有链接数，当链接数减到零后，系统释放节点编号，并删除目录表信息和对应的指针，但数据块的数据不会被删除，只有系统重新启用此数据块时数据才会被覆盖。  
  mv命令  
    如果目标和源文件都存在相同一个分区里，则删除旧的目录信息，创建新的信息，其他的没有改变，如果目标和源文件在不同的分区，mv相当于cp和rm。

## 硬链接和软链接 ##

1.硬链接  
  语法：ln filename \[linkname \]  
  a. 硬链接的新建是为同一inode号添加文件名 （本质是在目录条目里为inode号增添一个文件名映射，指向同一个inode表数据，因此数据相同）  
   b. 新建硬链接，链接数增加（链接数实质就是 inode号 对应文件名的个数；当 inode 号映射的文件名不存在时，此 inode号就会被系统回收重用）  
  c. 硬链接文件和原文件之间数据共享，但又互相独立；（修改其中任意一个文件的数据，其他的文件数据都会改变，删除硬链接文件则对应的链接数会减少，如果是最后一个链接数则直接删除文件。）  
  d. 不能跨分区和跨设备创建硬链接  
  e. 不能对目录创建硬链接 （目录最多有三个硬链接，目录本身，目录下的 . ，子目录下的 ..）  
2.软链接  
  语法：ln -s filename \[linkname \]  
  a. 软链接实质是新建一个文件快捷方式，存放的数据是原文件的文件名，文件数据大小是原文件名字的字节数；访问时通过文件名指向到原文件数据  
  b. 软链接支持跨分区  
  c. 可以创建目录软连接  
  d. 软链接文件依赖于原始文件 ；删除原始文件，软链接文件会失效

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