inode
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 总之，除了文件名以外的所有文件信息，都存在inode之中。
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。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。 df -i [root@localhost ~]# df -i Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on /dev/sda2 41943040 6567 41936473 1% / devtmpfs 121538 348 121190 1% /dev tmpfs 125170 1 125169 1% /dev/shm tmpfs 125170 443 124727 1% /run tmpfs 125170 13 125157 1% /sys/fs/cgroup /dev/sda3 20971520 87333 20884187 1% /usr /dev/sda1 499712 329 499383 1% /boot tmpfs 125170 1 125169 1% /run/user/0 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。
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。 这里值得重复一遍，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。表面上，用户通过文件名，打开文件。实际上， 系统内部这个过程分成三步： 首先，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。 使用ls -i命令，可以看到文件名对应的inode号码： [root@localhost usr]# ls -i 131 bin 100677748 include 67170006 libexec 67149954 share 33574388 etc 67149952 lib 100677751 local 100685269 src 67170003 games 33554562 lib64 33554560 sbin 28460 tmp
目录文件
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： [root@localhost usr]# ls bin etc games include lib lib64 libexec local sbin share src tmp ls -i命令列出整个目录文件，即文件名和inode号码： [root@localhost usr]# ls -i 131 bin 100677748 include 67170006 libexec 67149954 share 33574388 etc 67149952 lib 100677751 local 100685269 src 67170003 games 33554562 lib64 33554560 sbin 28460 tmp 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。 [root@localhost usr]# ls -l total 236 dr-xr-xr-x. 2 root root 40960 Jul 27 16:42 bin drwxr-xr-x. 2 root root 6 Aug 12 2015 etc drwxr-xr-x. 2 root root 6 Aug 12 2015 games drwxr-xr-x. 5 root root 53 Jul 25 20:13 include dr-xr-xr-x. 34 root root 4096 Jul 25 20:37 lib dr-xr-xr-x. 112 root root 73728 Jul 25 20:48 lib64 drwxr-xr-x. 29 root root 8192 Jul 25 20:38 libexec drwxr-xr-x. 12 root root 4096 Jul 25 20:04 local dr-xr-xr-x. 2 root root 16384 Jul 25 20:41 sbin drwxr-xr-x. 181 root root 8192 Jul 25 20:38 share drwxr-xr-x. 4 root root 32 Jul 25 20:04 src lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Jul 25 20:04 tmp -> ../var/tmp
硬链接
一般情况下，文件名和inode号码是"一一对应"关系，每个inode号码对应一个文件名。但是， Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。这意味着，可以用不同的文件名访问同样的内容； 对文件内容进行修改，会影响到所有文件名；但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问。 这种情况就被称为"硬链接"（hard link）。 ln命令可以创建硬链接： ln 源文件 目标文件 [root@localhost ~]# touch f1 [root@localhost ~]# ls anaconda-ks.cfg f1 [root@localhost ~]# ln f1 f2 [root@localhost ~]# ls anaconda-ks.cfg f1 f2 [root@localhost ~]# ll total 4 -rw-------. 1 root root 2633 Jul 25 21:08 anaconda-ks.cfg -rw-r--r-- 2 root root 0 Jul 29 06:30 f1 -rw-r--r-- 2 root root 0 Jul 29 06:30 f2 运行上面这条命令以后，源文件与目标文件的inode号码相同，都指向同一个inode。 inode信息中有一项叫做"链接数"，记录指向该inode的文件名总数，这时就会增加1。反过来， 删除一个文件名，就会使得inode节点中的"链接数"减1。当这个值减到0，表明没有文件名指向 这个inode，系统就会回收这个inode号码，以及其所对应block区域。 这里顺便说一下目录文件的"链接数"。创建目录时，默认会生成两个目录项："."和".."。 前者的inode号码就是当前目录的inode号码，等同于当前目录的"硬链接"；后者的inode 号码就是当前目录的父目录的inode号码，等同于父目录的"硬链接"。所以，任何一个目录 的"硬链接"总数，总是等于2加上它的子目录总数（含隐藏目录）,这里的2是父目录对其的 “硬链接”和当前目录下的".硬链接“。 这个时候无论改变f1或者f2中哪个文件中的内容，另一个文件里的内容也随之改变， 因为这两个文件指向的是同一个inode号： [root@localhost ~]# echo asdf >> f1 [root@localhost ~]# cat f1 dasf asdf [root@localhost ~]# cat f2 dasf asdf [root@localhost ~]# echo 12312312 >>f2 [root@localhost ~]# cat f2 dasf asdf 12312312 [root@localhost ~]# cat f1 dasf asdf 12312312 删除一个文件，对另一个文件没有影响： [root@localhost ~]# rm f1 rm: remove regular file ‘f1’? y [root@localhost ~]# ls anaconda-ks.cfg f2 [root@localhost ~]# cat f2 dasf asdf 12312312
软链接
除了硬链接以外，还有一种特殊情况。文件A和文件B的inode号码虽然不一样，但是文件A的内容是文件B 的路径。读取文件A时，系统会自动将访问者导向文件B。因此，无论打开哪一个文件，最终读取的都是文 件B。这时，文件A就称为文件B的"软链接"（soft link）或者"符号链接（symbolic link）。 这意味着，文件A依赖于文件B而存在，如果删除了文件B，打开文件A就会报错： "No such file or directory"。 这是软链接与硬链接最大的不同：文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode号码，文件B的inode "链接数"不会因此发生变化。 ln -s命令可以创建软链接。 ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录 [root@localhost ~]# touch f1 [root@localhost ~]# ln -s f1 f2 [root@localhost ~]# ls anaconda-ks.cfg f1 f2 [root@localhost ~]# ll total 4 -rw-------. 1 root root 2633 Jul 25 21:08 anaconda-ks.cfg -rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 29 06:36 f1 lrwxrwxrwx 1 root root 2 Jul 29 06:37 f2 -> f1 如果此时删除文件f1，则在打开文件f2的话会报错 [root@localhost ~]# rm f1 rm: remove regular empty file ‘f1’? y [root@localhost ~]# cat f2 cat: f2: No such file or directory 因为f2指向的是f1的文件名，而不是文件f1的inode号。
inode的特殊作用
由于inode号码与文件名分离，这种机制导致了一些Linux系统特有的现象。 1. 有时，文件名包含特殊字符，无法正常删除。这时，直接删除inode节点，就能起到删除文件的作用。 2. 移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码。 3. 打开一个文件以后，系统就以inode号码来识别这个文件，不再考虑文件名。因此，通常来说，系统无 法从inode号码得知文件名。 第3点使得软件更新变得简单，可以在不关闭软件的情况下进行更新，不需要重启。因为系统通过 inode号码，识别运行中的文件，不通过文件名。更新的时候，新版文件以同样的文件名，生成一个 新的inode，不会影响到运行中的文件。等到下一次运行这个软件的时候，文件名就自动指向新版文件， 旧版文件的inode则被回收。
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