Linux文件系统索引节点inode详解

发布时间:2020-04-03编辑:脚本学堂
为大家介绍下,有关linux文件系统的索引节点inode的相关知识,inode是指向一个文件数据区的指针号码,理解与掌握inode的相关概念与原理,有助于深入掌握linux文件。建议大家好好阅读下这篇文章。

linux系统中,为每个文件分配一个称为索引节点的号码inode,可以将inode简单理解成一个指针,它永远指向本文件的具体存储位置。
系统是通过索引节点(而不是文件名)来定位每一个文件。

例如:
在硬盘当前目录下建立了一个名为mytext文本文件,其内容只有一行:This is my file.当然这行文字一定是存储在磁盘数据区某个具体位置里(物理上要通过磁头号、柱面号和扇区号来描述,在本例中假设分别是1、20、30)。

假设其inode是 262457,那么系统通过一段标准程序,就能将这个inode转换成存放此文件的具体物理地址(1磁头、20柱面、30扇区),最终读出文件的内容:“This is my file.”

所以inode是指向一个文件数据区的指针号码,一个inode对应着系统中唯一的一片物理数据区,而位于两个不同物理数据区的文件必定分别对应着两个不同的inode号码。

文件拷贝命令:
#cp /home/zyd/mytext newfile
在当前工作目录建立了一个新文件newfile,其实际操作主要包括如下三步: 
1、在当前目录中增加一个目录项,其文件名域填入newfile,并分配了一个新的inode,假设是262456。 
2、将原文件(在1磁头、20柱面、30扇区)的内容复制了一份到新的空闲物理块(假设是1磁头、20柱面、31扇区)。 
3、填写一些其他关键信息,使系统通过这些信息及inode号码可以完成物理地址的转换。所以文件复制要分配新的inode和新的数据区,虽然两个文件的内容是一样的。 

一个文件系统允许的inode节点数是有限的,如果文件数量太多,即使每个文件都是0字节的空文件,系统最终也会因为节点空间耗尽而不能再创建文件。所以当发现不能建立文件时首先要考虑硬盘数据区是否还有空间(可通过du命令),其次还得检查节点空间。

Linux之所以能支持多种文件系统,其实是由于Linux提供了一个虚拟文件系统VFS,VFS作为实际文件系统的上层软件,掩盖了实际文件系统底层的具体结构差异,为系统访问位于不同文件系统的文件提供了一个统一的接口。

实际上许多文件系统并不具备inode结构,其目录结构也和以上的讨论不同,但通过VFS,系统均为其提供了虚拟一致的inode和目录项结构。所以,'ls -il'命令实际显示的inode应该是VFS inode,也就是说,inode是存在于内存中的数据结构,而不一定是实际的硬盘结构。

node 是 UNIX 操作系统中的一种数据结构,它包含了与文件系统中各个文件相关的一些重要信息。在 UNIX 中创建文件系统时,同时将会创建大量的 inode 。通常,文件系统磁盘空间中大约百分之一空间分配给了 inode 表。

inode 表包含一份清单,其中列出了对应文件系统的所有 inode 编号。当用户搜索或者访问一个文件时,UNIX 系统通过 inode 表查找正确的 inode 编号。在找到 inode 编号之后,相关的命令才可以访问该 inode ,并对其进行适当的更改。

以下定义仅给出了 inode 中所包含的、UNIX 用户经常使用的一些重要信息:
 

inode 编号
用来识别文件类型,以及用于 stat C 函数的模式信息
文件的链接数目
属主的 UID
属主的组 ID (GID)
文件的大小
文件所使用的磁盘块的实际数目
最近一次修改的时间
最近一次访问的时间
最近一次更改的时间