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linux inode详解

發布時間：2025/4/16 linux 18 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 linux inode详解小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

在Linux文件系統中，很多人對Inode都不太明白，今天我就和大家一起來分享一下我對Inode的認識，如果有理解錯誤的地方，請大家多多批評指點。
在上一篇一天一點學習Linux之認識文件系統中，在最后給出了一張EXT3文件系統結構圖，里面已經涉及到了Inode的相關信息——圖的左下角部分，今天，我們就專門對這一部分進行一下詳解，希望通過今天的內容，能幫助大家更清楚的了解Inode。

先看看Inode的結構圖

再來了解一下文件系統如何存取文件的

1、根據文件名，通過Directory里的對應關系，找到文件對應的Inode number
2、再根據Inode number讀取到文件的Inode table
3、再根據Inode table中的Pointer讀取到相應的Blocks

這里有一個重要的內容，就是Directory，他不是我們通常說的目錄，而是一個列表，記錄了一個文件/目錄名稱對應的Inode number。如下圖

Directory:
A directory is a mapping between the human name for the file and the computer's inode number.
所以說，這個Directory不是文件，我們可以看作是文件系統中的一個屬性，只是用來關鍵文件名與Inode number。這個一定要理解好，否則后面關于硬鏈接的內容，就不容易理解了。

我在一天一點學習Linux之文件與目錄權限的基本概念中講到
第二欄表示的是有多少文件連接到inode
如果是一個文件，此時這一字段表示這個文件所具有的硬鏈接數，?
如果是一個目錄，則此字段表示該目錄所含子目錄的個數。

現在是不是容易理解了？如果你還不是很明白，那么下面我們就再通過實例讓大家明白。

我們以RHEL6系統為例

在根目錄下創建一個test目錄，我們進入此目錄，進行操作。
[root@yufei test]# pwd
/test
[root@yufei test]# touch testfile
[root@yufei test]# mkdir testdir
創建實驗文件和目錄
[root@yufei test]# ls -li
total 4
977 drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Apr? 5 16:48 testdir
976 -rw-r--r--. 1 root root??? 0 Apr? 5 16:47 testfile
查看到文件與目錄的Inode和inode count分別為
977 <-----> 2 <-----> testdir
976 <-----> 1 <-----> testfile
現在目錄的鏈接數為2，文件的鏈接數為1。為什么會這樣呢？其實很好理解。對于目錄而言，每個目錄里面肯定會有兩個特殊目錄，那就是.和..這兩個目錄，我們前面的課程中也講到，.表示當前的目錄，而..則是表示上層目錄。我們也知道，在Linux系統中，是從根來開始查找的，要想找到某個目錄，必需要先找到他的上層目錄，所以說，空目錄（嚴格的來說，不能叫空目錄）是有兩個鏈接到相應的Inode number的。作為文件很明顯，他只有一個鏈接到相應的Inode number。也不用多說，

下面我們就來看看這個鏈接數是如何改變的。
繼續上面的操作
[root@yufei test]# ln testfile testfile.hard
[root@yufei test]# ln -s testfile testfile.soft
對testfile建立一個硬鏈接和一個軟鏈接
[root@yufei test]# ls -il
total 4
977 drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Apr? 5 16:48 testdir
976 -rw-r--r--. 2 root root??? 0 Apr? 5 16:47 testfile
976 -rw-r--r--. 2 root root??? 0 Apr? 5 16:47 testfile.hard
978 lrwxrwxrwx. 1 root root??? 8 Apr? 5 17:03 testfile.soft -> testfile
再查看文件和目錄的屬性，我們就發現：創建一個硬鏈接后，testfile的inode count增加了一個。而且testfile和testfile.hard這兩個的Inode number是一樣的。這個硬鏈接就是重新創建了一個文件名對應到原文件的Inode。實質就是在Directory中增加了一個新的對應關系。通過這個例子，你是不是更清楚了，這個Inode count的含義了。他就是指，一個Inode對應了多少個文件名。

下面我們再來看看硬鏈接的其他特點

[root@yufei ~]# watch -n 1 "df -i;df"
Every 1.0s: df -i;df??????????????????????????? Tue Apr? 5 21:52:53 2011

Filesystem??????????? Inodes?? IUsed?? IFree IUse% Mounted on
/dev/sda1???????????? 960992? 105415? 855577?? 11% /
tmpfs????????????????? 63946?????? 1?? 63945??? 1% /dev/shm
Filesystem?????????? 1K-blocks????? Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1???????????? 15118728?? 2747612? 11603116? 20% /
tmpfs?????????????????? 255784???????? 0??? 255784?? 0% /dev/shm
用上面的命令可以實時查看系統中所剩的block和inode的變化數量。
建議大家不要用deumpe2fs和tune2fs這兩個命令，如果使用他們來查看的話，將會很郁悶——你會發現，你無論怎么創建文件或對文件寫入內容，Inode和block的值都不會變，除非你每操作一次，重新啟動一次系統，而用了上面的命令，就是第秒鐘監視他們的變化情況。關于df的命令使用，大家可以自行查看幫助進行學習。當然還有du這個命令，他們都和文件系統有關。

我們再來創建一個硬鏈接
[root@yufei test]# ls -li
total 4
977 drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Apr? 5 16:48 testdir
976 -rw-r--r--. 2 root root??? 0 Apr? 5 16:47 testfile
976 -rw-r--r--. 2 root root??? 0 Apr? 5 16:47 testfile.hard
978 lrwxrwxrwx. 1 root root??? 8 Apr? 5 17:03 testfile.soft -> testfile
[root@yufei test]# ln testfile testfile.hard1
[root@yufei test]# ls -li
total 4
977 drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Apr? 5 16:48 testdir
976 -rw-r--r--. 3 root root??? 0 Apr? 5 16:47 testfile
976 -rw-r--r--. 3 root root??? 0 Apr? 5 16:47 testfile.hard
976 -rw-r--r--. 3 root root??? 0 Apr? 5 16:47 testfile.hard1
978 lrwxrwxrwx. 1 root root??? 8 Apr? 5 17:03 testfile.soft -> testfile
可以再觀察一下Inode count和Inode number的對應關系。
下面再看看inodes和blocks的變化
[root@yufei ~]# watch -n 1 "df -i;df"
Every 1.0s: df -i;df??????????????????????????? Tue Apr? 5 21:53:38 2011

下面再來看看這個軟鏈接

[root@yufei test]# ls -il testfile.soft testfile
976 -rw-r--r--. 3 root root 0 Apr? 5 21:50 testfile
978 lrwxrwxrwx. 1 root root 8 Apr? 5 21:52 testfile.soft -> testfile
他的Inode number和原文件不一樣。而且大小也發生了變化。可見，這個軟鏈接是重新建立了一個文件，而文件是指向到原文件，而不是指向原Inode。當然他會占用掉 inode 與 block。當我們刪除了源文件后，鏈接文件不能獨立存在，雖然仍保留文件名，但我們卻不能查看軟鏈接文件的內容了。但軟鏈接是可以跨文件系統，而且是可以鏈接目錄。他就相當于windows系統下的快捷方式一樣。通過這個特性，我們可以通過軟鏈接解決某個分區inode conut不足的問題(軟鏈接到另一個inode count足夠多的分區)。

接下來，我們再來分析一下復制文件、移動文件和刪除文件對inode的影響

[root@yufei ~]# watch -n 1 "df -i;df"
Every 1.0s: df -i;df??????????????????????????? Tue Apr? 5 21:57:38 2011

[root@yufei test]# ls -li
total 4
977 drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Apr? 5 16:48 testdir
976 -rw-r--r--. 3 root root??? 0 Apr? 5 18:54 testfile
976 -rw-r--r--. 3 root root??? 0 Apr? 5 18:54 testfile.hard
976 -rw-r--r--. 3 root root??? 0 Apr? 5 18:54 testfile.hard1
978 lrwxrwxrwx. 1 root root??? 8 Apr? 5 17:03 testfile.soft -> testfile
我們先記錄以上的信息

先看復制文件的情況
[root@yufei test]# cp testfile testfile.cp
[root@yufei test]# ls -li
976 -rw-r--r--. 3 root root??? 0 Apr? 5 21:50 testfile
979 -rw-r--r--. 1 root root??? 0 Apr? 5 21:58 testfile.cp
我們只對比這兩個文件，發現Inode number不一樣，我們再來看看inodes和blocks的剩余情況
Every 1.0s: df -i;df??????????????????????????? Tue Apr? 5 22:02:49 2011

Filesystem??????????? Inodes?? IUsed?? IFree IUse% Mounted on
/dev/sda1???????????? 960992? 105416? 855576?? 11% /
tmpfs????????????????? 63946?????? 1?? 63945??? 1% /dev/shm
Filesystem?????????? 1K-blocks????? Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1???????????? 15118728?? 2747620? 11603108? 20% /
tmpfs?????????????????? 255784???????? 0??? 255784?? 0% /dev/shm
發現inodes減少了一個，而blocks也少了，這就說明，復制文件是創建文件，并占Inode和Block的。
文件創建過程是：先查找一個空的Inode，寫入新的Inode table，創建Directory，對應文件名，向block中寫入文件內容

關于移動文件和刪除文件的實驗，大家可以自己動手來實踐吧。我直接給出相應的說明。
移動文件，他分兩種情況：
在同一個文件系統中移動文件時
創建一個新的文件名和Inode的對應關系（也就是在Directory中寫入信息），然后在Directory中刪除舊的信息，更新CTIME，其他的信息如Inode等等均無任何影響

在不同文件系統移動文件時
先查找一個空的Inode，寫入新的Inode table，創建Directory中的對應關系，向block中寫入文件內容，同時還會更改CTIME。

刪除文件
他實質上就是減少link count，當link count為0時，就表示這個Inode可以使用，并把Block標記為可以寫,但并沒有清除Block里面數據，除非是有新的數據需要用到這個block。

最后我們來做個總結：

1、一個Inode對應一個文件，而一個文件根據其大小，會占用多塊blocks。
2、更為準確的來說，一個文件只對應一個Inode。因為硬鏈接其實不是創建新文件，只是在Directory中寫入了新的對應關系而已。
3、當我們刪除文件的時候，只是把Inode標記為可用，文件在block中的內容是沒有被清除的，只有在有新的文件需要占用block的時候，才會被覆蓋

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux inode详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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