深入理解Linux文件系统

深入理解Linux文件系统

一、inode与block详解

崭新的操作系统的文件数据除了实际内容外，通常含有非常多的属性，例如Linux操作系统的文件权限（rwx）与文件属性（属主、属组等）。文件系统通常会将这两部分分别存在inode和block中。

1、inode和block概述

文件是存储在硬盘上的，硬盘的最小存储单位叫做扇区（sector），每个扇区存储512字节。

操作系统读取磁盘时，是一次性读取由多个扇区组成的“块”（block），这种由多个扇区组成的“块”是文件存储的最小单位。最常见的“块”由8个扇区组成，大小为4KB。

文件数据存储在“块”中，而存储文件元信息（文件的创作者、文件的创建日期、文件的大小等，类似于Windows中文件的属性）的区域叫做inode，中文名“索引节点”，也称为“i节点”。

一个文件必须占用一个inode，至少占用一个block。

2、inode的内容

inode包含很多的文件元信息，但不包含文件名，例如：

• 文件的字节数

• 文件拥有着的UserID

• 文件的GroupID

• 文件的读、写、执行权限

• 文件的时间戳

• 等等

  使用stat命令可以查看文件inode信息。

Linux系统文件有三个主要的时间属性，分别是ctime（change time），atime（access time）、mtime（modify time。

• ctime是最后一次改变文件或目录（属性）的时间，如执行chmod、chown等命令。
• ctime是最后一次访问文件或目录的时间。
• mtime是最后一次修改文件或目录（内容）的时间。

3、inode的内容

inode并不包括文件名，因为文件名是存放在目录当中的，linux系统中，目录也是一种文件。每个文件名对应一个inode，而每个inode都有一个号码，操作系统通过inode号码来识别不同的文件。对于操作系统，文件名是inode号便于识别的别称。

4、inode的号码

用户通过文件名打开文件在系统内部分为三个过程如下：

1）系统找到这个文件名对应inode号。

2）通过inode号，获取inode信息。

3）根据inode信息，找到文件数据所在的block，读取数据。

在Linux基础命令讲解中，命令“ls -i”可以直接查看到文件名对应的inode号码；stat命令是通过查看文件inode信息而查看到inode号码。

5、inode的大小

inode也会消耗硬盘空间，每个inode的大小，一般为128字节或256字节。inode的总数，在格式化时就给定。执行“df -i”命令可查看每个硬盘分区的inode总数和已使用的数量。