linux-inode

一、inode是什么?

文件储存在硬盘上,硬盘的最小存储单位叫做”扇区”。每个扇区储存512字节。操作系统读取硬盘的时候,不会一个个扇区地读取,这样效率太低,而是一次性连续读取多个扇区,即一次性读取一个”块”。那么很显然,我们还必须找到一个地方储存文件的元信息,比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode。每一个文件都有对应的inode,里面包含了与该文件有关的一些信息。


二、inode的内容

inode包含文件的元信息,具体来说有以下内容:

  • 文件的字节数
  • 文件拥有者的User ID
  • 文件的Group ID
  • 文件的读、写、执行权限
  • 文件的时间戳,共有三个
    • ctime指inode上一次变动的时间
    • mtime指文件内容上一次变动的时间
    • atime指文件上一次打开的时间
  • 链接数,即有多少文件名指向这个inode
  • 文件数据block的位置

可以用stat命令,查看某个文件的inode信息:

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stat example.txt

总之,除了文件名以外的所有文件信息,都存在inode之中。至于为什么没有文件名,下文会有详细解释。


三、inode的大小

inode也会消耗硬盘空间,所以硬盘格式化的时候,操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区,存放文件数据;另一个是inode区(inode table),存放inode所包含的信息。每个inode节点的大小,一般是128字节或256字节。inode节点的总数,在格式化时就给定,一般是每1KB或每2KB就设置一个inode

查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量,可以使用df命令。

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df -i

查看每个inode节点的大小,可以用如下命令:

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sudo dumpe2fs -h /dev/hda | grep "Inode size"

由于每个文件都必须有一个inode,因此有可能发生inode已经用光,但是硬盘还未存满的情况。这时,就无法在硬盘上创建新文件。


四、inode号码

每个inode都有一个号码,操作系统用inode号码来识别不同的文件。

Unix/linux系统内部不使用文件名,而使用inode号码来识别文件。对于系统来说,文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。

使用ls -i命令,可以看到文件名对应的inode号码:

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ls -i example.txt


五、目录文件

Unix/Linux系统中,目录(directory)也是一种文件。打开目录,实际上就是打开目录文件

目录文件的结构非常简单,就是一系列目录项(dirent)的列表。每个目录项,由两部分组成:所包含文件的文件名,以及该文件名对应的inode号码。

ls命令只列出目录文件中的所有文件名:

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ls /etc

ls -i命令列出整个目录文件,即文件名和inode号码:

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ls -i /etc

如果要查看文件的详细信息,就必须根据inode号码,访问inode节点,读取信息。ls -l命令列出文件的详细信息。

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ls -l /etc

由于目录文件内只有文件名和inode号码,所以如果只有读权限,只能获取文件名,无法获取其他信息,因为其他信息都储存在inode节点中,而读取inode节点内的信息需要目录文件的执行权限(x)