什么是inode？

    理解inode，要从文件储存提及。文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫扇区(Sector)。每一个扇区储存512字节(至关于0.5KB)。操做系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区地读取，这样效率过低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个块(block)。这种由多个扇区组成的块是文件存取的最小单位，块的大小，最多见的是4KB，即连续八个sector组成一个block，文件数据都储存在块中，那么很明显，咱们还必须找到一个地方储存文件的元信息，好比文件的建立者、文件的创年日期、文件的大小等等。这种储存元信息的区域叫作inode，中文译名为”索引节点”。inode (index node) 表中包含文件系统的全部文件列表。

 

 

inode包含文件的信息(元数据)

        Inode编号

        用来识别文件类型，以及用于stat C函数的模式信息

        文件权限

        文件的拥有者的UID

        文件所属组的GID

        连接数(指向这个文件名路径名称个数)

        文件的大小

        文件的间戳(ctime指inode上一次变更的时间，mtime是指文件内容上一次变更的时间，atime指文件上一次打开的时间)

        指向磁盘文件的数据块指针

        有关文件的其它数据

        注意：要想查看文件的inode信息可使用stat命令查看

inode表结构

    inode表结构.png

        直接块指针：

            前12个直接指针，直接指向存储数据的区域。如Blocks大小为4*1024KB，前12个直接指针就能够保存48KB的文件

        间接块指针:

            设每一个指针占用4个字节，则以及指针指向的Blocks能够保存(4*1024)/4KB，可指向1024个Blocks，一级指针可存储文件数据大小为1024*(4*1024)KB=4MB

        双重间接块指针：

            一样Blocks大小为4*1024，则二级指针可保存Blocks指针数量为((4*1024)/4)*((4*1024)/4)，则二级指针保存文件数据大小为(1024*1024)*(4*1024)=4GB

        三重间接块指针：

            以次类推三级指针能够储存文件数据大小为(1024*4*1024*1024)*(4*1024)=4TB

inode的大小:

        每一个inode都有一个编号，操做系统用inode号来识别不一样文件。Unix/Linux系统不使用文件名，而使用inode号来识别文件，对于系统来讲，文件名只是inode号码便于识别的别称或绰号。表面上，经过文件名打开文件；实际上，系统内部这个过程分红三步：首先，系统找到这个文件名对应的inode号；其次，经过inode号，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。

        注意：inode号并非无限的，若是一个分区的节点数被使用完了，那么即便磁盘空间还有剩余也不能再存听任何数据。可使用df -i命令查看节点使用状况

    df-i.png     

        注：1节点总数、2使用过节点数、3剩余节点数、4节点使用率

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果很是简单，就是一系列目录项(direct)的列表。每一个目录项，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。

    ls命令只列出目录文件中的全部文件名：

        ls-1.png

    ls -i命令列出整个目录文件，即文件名和inode号(箭头标的即为inode号)：

        ls-i.png

    若是要查看文件的详细信息，就必须根据inode号，访问inode节点，读取信息。ls -i -l 目录文件 列出整个目录文件，即文件名和inode号(箭头标注的列即为inode号)

        ls-i-l.png

    理解了上面的知识，就能理解目录的权限，文件的读权限(r)和写权限(w)，都是针对目录文件自己。因为目录文件内只有文件名和inode号，因此只有读权，只能获取文件名，没法获取其余信息，由于其余信息都储存在inode节点中，而读取inode节点内的信息须要目录文件的执行权限(x)。

Linux中cp、rm、mv 、ln对inode的影响：

    cp命令

  •         分配一个未被使用的inode号，在inode表中添加一个新项目，(注意：若是是cp到讴歌已经存在的文件，则inode号采用被覆盖以前的目标文件的inode号，若是对运行中的apache共享模块so文件进行cp操做，就会出现Segmentation fault<段错误>)

  •         在目录中新建一个目录项，并指向步骤1中的inode

  •         把数据复制到block中

    rm命令

  •         减小连接数量，若是连接数为0，释放inode(inode号也已被从新使用)；

  •         若是inode被释放，则数据块放到可用空间列表中；

  •         删除目录中的目录项

    mv命令

        1.若是mv命令的目标文件和源文件所在额文件系统相同：

        使用新文件名创建目录项；

        删除带有原来文件名的目录项；

        注意：该操做对inode表没有影响(除时间戳)，对数据的位置也没有影响，不移动任何数据。(即便是mv到一个已经存在的目标文件，新目录项指源文件inode，会先删除目标文件的目录项，因此若是对运行中的apache的共享模块so文件进行这种操做的话不会有问题，新的so文件inode号变了)

        2.若是目标和源文件所在的问价系统不相同，就是cp和rm；

    ln命令

        符号(软)连接:

        符号连接的内容是它引用文件的名称，能够是任意文件或目录，也能够连接不一样问价系统的文件，甚至能够连接不存在的文件，这就产生通常称为断裂的问题，还能够不断的循环连接源文，可是其大小为指向的路径字符串的长度；不增长或减小目标文件inode 的引用计数。

        使用ln -s source_file softlink_file （注意：源文件(source_file)的路径是相对路径(也能够是绝对路径，一般使用的是相对路径)，必定是相对于软连接文件的路径，而非相对于当前工做目录的路径）建立符号连接，在对符号连接进行读写操做的时候，系统会自动把该操做转换为对源文件的操做，可是删除链接文件时，系统仅仅删除符号连接文件，而不是删除源文件自己。

    硬连接：

        不容许给目录建立硬连接，建立硬连接会正价额外的记录项以引用文(不能跨驱动或分区建立硬连接)，硬连接件对应于同一文件系统上的一个物理文件，硬连接节点编号是相同的，建立硬连接连接数递增，删除文件时：rm命令递减计数的连接，文件若是存在，至少有一个连接数，当连接数为0时，该文件被删除。

        使用ln existfile newfile 命令建立硬连接

        硬连接于软链接的区别：

        一、本质不一样：硬连接是指向同一个文件，软连接指向的不是同一个文件

        二、删除时：硬连接不受影响，软连接失效

        三、建立连接时：建立硬连接连接数加1，建立软连接链接数不变

        四、是否能够跨分区：硬连接不能够跨分区，软连接能够跨分区

        五、目录是否能够建立连接：硬连接不能够对目录建立，软连接能够对目录建立

        六、硬连接的inode号相同，软连接inode号不一样