inode结构详解（深层次理解拷贝，删除，移动的本质）以及硬链接和软链接的区别（图文）

深藏阁楼爱情的钟 2022-06-02 12:17 255阅读 0赞

#### 为什么要有inode ####

信息是存储在硬盘上的，当我们访问文件系统的时候，实际上是按照硬盘上的磁道不断进行读取的。硬盘上是分块存储的，现在我们假定，有一个文件a是动态扩展的，一开始存在块1，然后文件b比较大，存储的时候占用了个4块（即块2-5），当a不断增长，仅有块1已经不足以满足我们的需求了，a需要的就是块1，块6等，也就是文件a的存储不一定是连续的。磁盘结构如下![SouthEast][]

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假设现在文件a的存储占用了块1和块10，其他位置的块都被占用了，不久后，块5被重置为空闲，那么a在动态增长的过程中，文件a会继续占用块5，也就是说会出现先访问块1，再访问块10，然后再访问块5这样的逻辑顺序。而实际上，磁盘在读取时，是按照磁道顺序读的（假设块1-5在同一个磁道，叫做磁道1，而块10恰好在第二个磁道，叫做磁道2），那么在访问文件a的时候会出现一种很尴尬的情况，就是磁头需要先跳到磁道2，然后再跳到磁道1，这样效率很低，如果磁头在扫描磁道1的时候能直接访问块5就好了。也就是说，如果一开始我们就知道这个文件就存到了哪几个块就好了。这就引出了inode，一个文件对应一个inode,而通过inode我们能知道很多信息。

#### Inode的表结构 ####

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从这个表结构中我们能够看到inode的一个重要功能就是指针，指向文件所存储的块，而且inode不仅自身有指针，他所指向的block数据块也存储的有指针，这样我们就能够单单通过inode知道该文件所存储的位置。

#### 目录和文件的关系 ####

首先我们知道文件里面存储的有数据和元数据，那么问题来了，文件名既不属于文件的数据，也不属于文件的元数据，那么文件名在哪里存放着呢？在linux中，处处皆文件，那么目录也是文件，目录自然也有数据，文件名就存放在目录中，文件名和Inode号构成的映射表就是目录的数据。也就是说在实际存储中，目录和目录下的文件是同级的，二者都是存储在硬盘上的普通数据，不过由于目录中的数据是Inode Table表，我们能从这个入口对其目录下的文件进行操作，这就是目录和文件的真实关系。

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#### 深层次理解拷贝，删除和移动 ####

拷贝时，若目的文件存在，则是将源文件的内容覆盖目的文件的内容，文件的内容改变，其他不变。若目的文件不存在的时候，实际上是重新创立了一个文件，也就是说，给新文件分配了空闲的inode号和空闲的数据块，拷贝数据到这个新文件中。

删除，删除的实质就是删除硬链接（硬链接解释见下）的数目，当硬链接的数目减少至0时就会将inode块和block块都置为空闲，注意，此处是都置为空闲，不是清空，也就是说，所谓的被删除实际上就是把他的block块和inode块都标记为空闲，内容并没有消失，当这些块重新被占用时，会覆盖以往内容。

，这就是为什么会存在数据恢复这一说法。因为你本来就没有把数据删除掉哇。

移动，移动并不一定是把整个数据块从这个地方移动到另一个区域。同分区的移动，实际上是删除原有硬链接，并重新加上一个硬链接的过程；跨分区的移动，实际上是产生新的文件，并复制其内容，而原本的内容不会消失，只会删除他的硬链接，当数据块重新被占用时会被覆盖。

#### 硬链接和软链接 ####

软链接其实就是路径，一般来说都是相对路径，当然用绝对路径也可以实现，如果要我打个比方的话，那么软链接就好像我们windows系统中的快捷方式，一个指针，本身并不存储任何实际的内容，只是单纯的记录下了到达另一个文件的路径。

硬链接是在不同目录下引用同一个文件，同一个数据区，同一个inode号，其到达的路径和文件的名称可能不同，单是本质是一样的，不会发生改变的。举个例子，家里有条狗我有时候叫它二狗子，有时候叫它狗娃子，但无论我怎么叫它都不会改变它的本质，当我敲打狗的时候，二狗子和狗娃子都会感觉到疼痛。同理，当我修改硬链接下的文件的时候，与该文件i节点号相同的文件都会变化，牵一发而动全身。其实最好的理解就是，硬链接只是一个不同的名字，其本质仍是一个东西。

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