Linux 文件 inode 介绍

inode 查看

stat filename // 查看文件 inode 信息

ls -i filename // 查看文件对应的 inode 号码

df -i // 查看磁盘的 inode 使用信息

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,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。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

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。

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ls  //命令只列出目录文件中的所有文件名:
ls /etc
ls -i //命令列出整个目录文件,即文件名和inode号码:
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。
ls -l /etc

硬链接

ln 源文件 目标文件

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,Unix/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 -s 源文件 目标文件

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。文件A就称为文件B的”软链接”

这意味着,查找 A 的话,必须先找到 B ,如果删除了文件B,文件 A 也就找不到了
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。

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Unix/Linux系统特有的现象。

  1. 有时文件无法正常删除,直接删除inode节点,可以删除文件。
  2. 移动文件或重命名文件,只是改变文件名,不改变 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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