Linux inode節點
inode查看命令
- stat
功能：列出文件大小，文件所占的塊數，塊的大小，主設備號和次設備號，inode number，鏈接數，訪問權限，uid,gid,atime,mtime,ctime
ruanyang@ruanyang-HP-ProDesk-680-G2-MT:~$ stat go
文件："go"
大小：3657 塊：8 IO 塊：4096 普通文件
設備：802h/2050d Inode：13137033 硬鏈接：1
權限：(0775/-rwxrwxr-x) Uid：( 1000/ruanyang) Gid：( 1000/ruanyang)
最近訪問：2016-07-27 19:12:39.792720377 +0800
最近更改：2016-07-27 19:11:35.608719535 +0800
最近改動：2016-07-27 19:11:35.632719536 +0800
創建時間：-
- df -l
功能：查看硬盤的i節點總數和使用的個數.文件系統，總塊數，已用塊數，可用塊數，已用所占比例，掛載點
ruanyang@ruanyang-HP-ProDesk-680-G2-MT:~$ df -l
文件系統 1K-塊 已用 可用 已用% 掛載點
udev 4016008 4 4016004 1% /dev
tmpfs 805348 1508 803840 1% /run
/dev/sda2 952649644 21641472 882593248 3% /
none 4 0 4 0% /sys/fs/cgroup
none 5120 0 5120 0% /run/lock
none 4026720 26084 4000636 1% /run/shm
none 102400 56 102344 1% /run/user
/dev/sda1 523248 3456 519792 1% /boot/efi
- ls -i
功能：查看目錄下各文件的inode number
ruanyang@ruanyang-HP-ProDesk-680-G2-MT:~$ ls -i
13140026 7.15-task 13107213 公共的 13107214 文檔
13107203 examples.desktop 13139539 基礎工單處理.md 13121164 無標題文檔 1
13137033 go 13107212 模板 13107211 下載
13140325 perl5 13107217 視頻 13107215 音樂
13116327 test 13118017 添加監控報警.md 13107210 桌面
13139985 YAML-Studing.md 13107216 圖片
理解Linux inode
- inode是一個重要的概念，是理解Unix/Linux文件系統和硬盤存儲的基礎
inode是什么？
理解inode，要從文件儲存說起。文件儲存在硬盤上，硬盤的最小存儲單位叫做“扇區”。每個扇區能儲存512字節（相當於0.5KB）
操作系統在讀取硬盤的時候，不會一個個扇區的讀取，這樣效率太低，而是一次性連續讀多個扇區，即一次性讀取一個“塊”（block）。這種由多個扇區組成的“塊”，是文件存取的最小單位。“塊”的大小，最常見的是4kb，即連續八個sector組成一個block。
文件數據都存放在block中，那么很顯然，我們還必須找到一個地方儲存文件的元信息，比如文件的創建者、文件的創建日期、文件的大小等等。這種儲存文件元信息的區域就叫做inode，中文譯名為“索引節點”
每一個文件都有對應的inode，里面包含了與該文件有關的一些信息。
inode的內容
inode包含文件的元信息，具體來說有以下內容：
- 文件的字節數
- 文件的擁有者uid
- 文件的所屬組gid
- 文件的r、w、x權限
- 文件的時間戳
- ctime：文件的inode上一次變動的時間
- mtime：文件內容上一次變動的時間
- atime：文件上一次打開的時間
- 硬鏈接數
- 文件數據block的位置
總之，除了文件名以外的所有文件信息，都存在inode之中。至於為什么沒有文件名，下文會有詳細解釋。
inode的大小
inode也會消耗硬盤空間，所以硬盤格式化的時候，操作系統自動將硬盤分成兩個區域。一個是數據區，存放文件數據；另一個是inode區（inode table），存放inode所包含的信息。
每個inode節點的大小，一般是128字節或256字節。inode節點的總數，在格式化的時候就給定，一般是每1kb或每2kb就設置一個inode。假定在一塊1GB的硬盤上，每個inode節點的大小為128字節，每1kb就設置一個inode，那么inode table的大小就會達到128MB，占整塊硬盤的12.8%。
查看每個硬盤分區的inode總數和已經使用的數量，可以使用命令： df -i
查看每個inode節點的大小，可以使用命令： sudo dumpe2fs -h /dev/hda | grep "Inode size"
由於每個文件都必須有一個inode，因此有可能發生inode已經用光，但是硬盤還未存滿的情況。這時，就無法在硬盤上創建新文件。
inode號碼
每個inode都有一個號碼，操作系統用inode號碼來識別文件。對於系統來說，文件名只是inode號碼便於識別的別稱或綽號。
表面上，用戶通過文件名，打開文件。實際上，系統內部這個過程分為三步：
- 系統找到這個文件名對應的inode號碼
- 通過inode號碼，獲取inode信息
- 根據inode信息，找到文件數據所在的block，讀出數據
查看文件所對應的inode號碼： ls -i example.txt
目錄文件
Unix/Linux系統中，目錄（directory）也是一種文件。打開目錄，實際上就是打開目錄文件。 目錄文件的結構非常簡單，就是一系列目錄項（dirent）的列表。每個目錄項，由兩部分組成：所包含文件的文件名，該文件名對應的inode號碼
列出整個目錄文件，即文件名和inode號碼： ruanyang@ruanyang-HP-ProDesk-680-G2-MT:~$ ls -i perl5/ 13238464 bin 13238465 lib 13502103 man
查看文件的詳細信息，必須根據inode號碼，訪問inode節點，讀取信息。
ls -l命令列出文件的詳細信息。ruanyang@ruanyang-HP-ProDesk-680-G2-MT:~$ ls -l perl5/ 總用量 12 drwxrwxr-x 2 ruanyang ruanyang 4096 7月 14 19:06 bin drwxrwxr-x 3 ruanyang ruanyang 4096 7月 14 18:49 lib drwxrwxr-x 4 ruanyang ruanyang 4096 7月 14 18:49 man
硬鏈接
一般情況下，文件名和inode號碼是“一一對應”關系，每個inode號碼對應一個文件名。但是，Unix/Linux系統允許，多個文件指向同一個inode。 這意味着，可以用不同的文件名訪問同樣的內容；對文件內容進行修改，會影響到所有文件名；但是，刪除一個文件名，不影響另一個文件名的訪問。這種情況被稱為“硬鏈接”（hard link）。
- ln命令創建硬鏈接 ln 源文件 目標文件
運行這條命令之后，源文件與目標文件的inode號碼相同，都指向一個inode。inode信息中有一項叫做“鏈接數”，記錄指向該inode的文件總數，這時就會增加1（沒有硬鏈接時的硬鏈接數為1）
反過來，刪除一個文件名，就會使得inode節點的“鏈接數”減一。當這個值減到0，表明沒有文件名指向這個inode，系統就會回收這個inode號碼，以及其所對應的block區域。
順便說一下目錄文件的“鏈接數”。創建目錄時，默認會生成兩個目錄項："."和".."。前者的inode號碼，等同於當前目錄的“硬鏈接”；后者的inode號碼就是當前目錄的父目錄的inode號碼，等同於父目錄的“硬鏈接”。所以，任何一個目錄的“硬鏈接”總數總是等於2加上它的子目錄總數（含隱藏目錄）。
軟鏈接
文件A和文件B的inode號碼雖然不一樣，但是文件A的內容是文件B的路徑。讀取文件A時，系統會自動將訪問者導向文件B。因此，無論打開哪一個文件，最終讀取的都是文件B。這時，文件A就稱為文件B的“軟鏈接”（soft link）或者“符號鏈接”（symbolic link）
這意味着，文件A依賴於文件B而存在，如果刪除了文件B，打開文件A就會報錯：“No such file or directory”。這是軟鏈接與硬鏈接最大的不同。文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode號碼，文件B的inode鏈接數不會因此而發生改變。
- 創建軟鏈接命令 ln -s 源文件或目錄 目標文件或目錄
inode的特殊作用
由於inode號碼與文件名分離，這種機制導致了一些Unix/Linux系統特有的現象。
- 文件名包含特殊字符，無法正常刪除。這時，直接刪除inode節點，就能起到刪除文件的作用
- 移動文件或重命名文件，只是改變文件名，不影響inode號碼
- 打開一個文件以后，系統就以inode號碼來識別這個文件，不再考慮文件名。因此，通常來說，系統無法從inode號碼得知文件名。
第三點使得軟件更新變得非常簡單，可以在不關閉軟件的情況下更新，不需要重啟。因為系統通過inode號碼，識別運行中的文件，不通過文件名。更新的時候，新版文件以同樣的文件名，生成一個新的inode，不會影響到運行中的文件，等到下一次運行這個軟件的時候，文件名就自動指向新版本，舊版文件的inode則被收回。