真正理解linux的inode?

linux 在整个架构上可以看作是三层:

1.底层代码, (引导层strip) 跟硬件沟通的那一层的代码(可能是汇编+c), 驱动底层的;

strain: n./v. 拉紧, 张力, 气质, 风格, 乐曲(这个词的意思很多):　

1. 中间层代码, OS层，用来管理文件系统，内存，作业调度等. 里面的实现包括很多文件,或 各种各样的数据结构, 数据库等等,
   
   (数据库也是由分散的文件构成的吧), 其中inode等等就是在这里支撑用户接触层的东东

2. 表现层代码, 就是我们所看到的, 我们所接触的那些东西, 包括目录结构, 文件等等.

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linux内核用 数字 管理文件系统, 内存, 进程等等, 是为了 方便, 简洁. 因为文件名称, 进程名称是很长很多 很占字节的东西, 让内核

去接触这些东西, 很累!　通过这些　实体的编号，　id来管理它们就 撇脱 多了.

进程 通过 pid 来管理, 进程名称是pid的别名;

文件 通过 inode来管理, 文件名称是inode的别名;

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inode的读法:

i-node : [ai ' n2ud]: i: 可以认为是id, identifier , 所以读成: [ai] , node是节点, 代表着对应文件的实体.

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参考这篇关于inode的文章

linux上的inode编号是索引节点的编号。理解inode，要从文件储存说起。

　　文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做"扇区"（Sector）。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。

** (如果把硬盘当作 一把称, 就是说, 它的最小刻度, 最小能够称出的重量 , 最大精度, 最多能够称出的, "只能打得起...多重?")

这种由多个扇区组成的"块"，是文件存取的最小单位。所以 即使文件内容只有1个byte

操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区地读取，这样效率太低，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，(需要折中, 在效率和磁盘利用率的矛盾上折中!) 最常见的是4KB，即连续八个 sector组成一个 block。

　　文件数据都储存在"块"中，那么很显然，还必须找到一个地方储存文件的元信息(metadata, 就是文件的"属性, 描述信息"!) ，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。

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。(区域叫inode, 区域的编号叫inode 编号, inode号码)!

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；(对应的文件或数据库表: 比如叫做: "文件名-inode表")

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。

文件数据都储存在"块"中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。

二、inode的内容

inode包含文件的元信息，具体来说有以下内容：

　　* 文件的字节数

　　* 文件拥有者的User ID

　　* 文件的Group ID

　　* 文件的读、写、执行权限

　　* 文件的时间戳，共有三个：ctime指inode上一次变动的时间，mtime指文件内容上一次变动的时间，atime指文件上一次打开的时间。

　　* 链接数，即有多少文件名指向这个inode

　　* 文件数据block的位置

可以用stat命令，查看某个文件的inode信息：

stat example.txt

三、inode的大小

　　inode也会消耗硬盘空间，所以硬盘格式化的时候，操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区，存放文件数据;另一个是inode区(inode table)，存放inode所包含的信息。

　　每个inode节点的大小，一般是128字节或256字节。inode节点的总数，在格式化时就给定，一般是每1KB或每2KB就设置一个inode。假定在一块1GB的硬盘中，每个inode节点的大小为128字节，每1KB就设置一个inode，那么inode table的大小就会达到128MB，占整块硬盘的12.8%。

　　查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量，可以使用df命令。

　　代码如下：

　　df -i

　　查看每个inode节点的大小，可以用如下命令：

　　代码如下：

　　sudo dumpe2fs -h /dev/hda | grep “Inode size”

　　由于每个文件都必须有一个inode，因此有可能发生inode已经用光，但是硬盘还未存满的情况。这时，就无法在硬盘上创建新文件。

使用ls -i命令，可以看到文件名对应的inode号码：

ls -i example.txt

----------------------------------------- 什么叫dirent?

LINUX系统下的一个头文件,在这个目录下/usr/include

为了获取某文件夹目录内容，所使用的结构体。

引用头文件#include<dirent.h>

结构体说明

编辑

struct dirent

{

long d_ino; /* inode number 索引节点号 / inode: 表示区域, inode number才是节点号.

off_t d_off; / offset to this dirent 在目录文件中的偏移 /

unsigned short d_reclen; / length of this d_name 文件名长 /

unsigned char d_type; / the type of d_name 文件类型 /

char d_name [NAME_MAX+1]; / file name (null-terminated) 文件名，最长256字符 */

}

五、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。

　　ls命令只列出目录文件中的所有文件名：

　　代码如下：

　　ls /etc

　　ls -i命令列出整个目录文件，即文件名和inode号码：

　　代码如下：

　　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。

　　代码如下：

　　ls -l /etc

----------------------------------- 软链接和硬链接?

目的: 都是为了使用的方便. (如同一个人, 可以有多个名字, 父母叫的乳名, 长辈叫的小名, 同事叫的书名, 下属叫的尊称等等)

表现: 都是多个名字对应着同一个inode. inode: 文件名 = 1:N 是1对多的关系!

语法: ln 源文件 目标文件.

ln -s 源文件或目录名 目标文件或目录

	<< 根据 源和目标, 就可以确定 哪个是依赖, 那个是被依赖..  "源文件" 是最开始最根本被依赖的东西!)
		源文件就是 原始 文件>>

区别: 硬链接, 各个文件的内容都相同!　都是真正的file data! 彼此之间的地位是相同的, 没有依赖性, 删除一个, 不影响另一个!

硬链接的主要目的是: 为了防止对重要文件的"误删". 有些 : "类似" 复制备份, 但是不是复制 备份!

硬链接的限制: 只能对文件, 不能对目录 ! 创建硬链接; 只能在同一分区内创建...

	软链接,  两个文件的内容不同.  ln -s  A  B,  就是 A文件是源文件, B依赖A,  A是源, B是目标文件,
			A是包含真正的内容, B的内容是A的路径,  对B的访问将跳转到对A的访问.    

			也叫软连接。软链接文件有类似于Windows的快捷方式。它实际上是一个特殊的文件。在符号连接中，文件实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。      这就允许符号链接（经常简写为symlinks）指向位于其他分区、甚至是其他网络硬盘上的某个文件

----------------------------------------------------------软链接和硬链接? (完)

八、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，文件名包含特殊字符，无法正常删除。这时，直接删除inode节点，就能起到删除文件的作用。

　　2. 移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响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。

　　九、实际问题

　　在一台配置较低的Linux服务器(内存、硬盘比较小)的/data分区内创建文件时，系统提示磁盘空间不足，用df -h命令查看了一下磁盘使用情况，发现/data分区只使用了66%，还有12G的剩余空间，按理说不会出现这种问题。 后来用df -i查看了一下/data分区的索引节点(inode)，发现已经用满(IUsed=100%)，导致系统无法创建新目录和文件。

　　查找原因：

　　/data/cache目录中存在数量非常多的小字节缓存文件，占用的Block不多，但是占用了大量的inode。

　　解决方案：

　　1、删除/data/cache目录中的部分文件，释放出/data分区的一部分inode。

　　2、用软连接将空闲分区/opt中的newcache目录连接到/data/cache，使用/opt分区的inode来缓解/data分区inode不足的问题：

　　ln -s /opt/newcache /data/cache

，任何一个目录的"硬链接"总数，总是等于2加上它的子目录总数（含隐藏目录）,这里的2是父目录对其的“硬链接”和当前目录下的".硬链接“。