linux/UNIX上的inode、硬链接以及软连接

用df -h命令查看了一下磁盘使用情况

用df -i查看了一下 / 区的索引节点(inode)，（mac系统上没有分区的时候，一般都是只有一个分区）

inode（索引节点)

每个存储设备（例如硬盘）或存储设备的分区被格式化为文件系统后，应该有两部份，一部份是inode，另一部份是Block，Block是用来存储数据用的；inode，就是用来存储这些数据的信息，相当于配置文件（包括文件大小、属主、归属的用户组、读写权限等）。

inode为每个文件进行信息索引，所以就有了inode的数值。

操作系统根据指令，能通过inode值最快的找到相对应的文件。

如何系统中的block、inode中有一个使用完了，系统都会显示存储不足。

（这个时候不仅要查看block存储数据的模块，同时也要查看inode）

inode 中的被占用完全的时候，

解决方法：

1、删除/cache目录中的部分文件，释放出/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/cache，使用/opt分区的inode来缓解/分区inode不足的问题：

　　ln -s /opt/newcache /cache

3、增加空间

相应的命令图片：



一、inode ——————> 就是存储block信息的区域。

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）（若是以sector为单位来读取，那么读取的速率会很慢，而是以block（块）为读取单位），每个"块"（block）由八个连续的sector组成。也即是4k，是最小的单位。

（文件数据都储存在"块"中，那么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）也就是使inode和block链接起来。

二、inode的内容。（当然包括文件在block的信息，除了文件名以外）

inode包含文件的元信息，具体有以下内容：

* 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

用stat命令查看某个文件的inode信息：

三、inode的大小

inode同样是磁盘的存储空间，系统格式化的时候，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%。）

命令：df -i 查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量

每个文件都必须有一个inode

四、inode号码

每个inode都有一个号码，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。(也就是人性化的体现，这个是为了人)

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：

1）系统找到这个文件名对应的inode号码；

2）通过inode号码，获取inode信息；

3）根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。

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：1)文件名，2)该文件名对应的inode号码。

ls 只是列出文件名 ， ls -i 会列出文件名 、inode号码。

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 列出文件的详细信息。

总结：

目录文件的读权限（r）和写权限（w），都是针对目录文件本身。由于目录文件内只有文件名和inode号码，所以如果只有读权限，只能获取文件名，无法获取其他信息，因为其他信息都储存在inode节点中，而读取inode节点内的信息需要目录文件的执行权限（x）。

r ———— 文件名的权限

x ————— inode节点内的信息



六、硬链接 多名 <————> 一个号码

一般：文件名和inode号码是"一一对应"关系，

但是：Unix/Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。可以多个文件名访问同样的内容，对内容进行修改，会影响到鄋的文件名；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）。

（即为一个资源，多个入口（端口））

ln命令可以创建硬链接：ln 源文件 目标文件

硬链接源文件与目标文件的inode号码相同，都指向同一个inode。inode信息中有一项叫做"链接数"，记录指向该inode的文件名总数，这时就会增加1。

反过来，删除一个文件名，就会使得inode节点中的"链接数"减1。当这个值减到0，表明没有文件名指向这个inode，系统就会回收这个inode号码，以及其所对应block区域。

（inode对硬链接数目的记录，同时，减少的时候，如果是只有一个，那么就会回收（这个很合理化））

创建目录时，默认会生成两个目录项："."和".."。前者的inode号码就是当前目录的inode号码，等同于当前目录的"硬链接"；后者的inode号码就是当前目录的父目录的inode号码，等同于父目录的"硬链接"。所以，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，不过默认是隐藏的）

七、软链接（又称：符号链接 ） 文件与文件关系

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。

(结果无论打开哪一个文件，都是打开这个B文件)

文件A就称为文件B的"软链接"（soft link）或者"符号链接（symbolic link）。

ln -s命令可以创建软链接：ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录

文件A依赖于文件B而存在，如果删除了文件B，打开文件A就会报错："No such file or directory"。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。

（软连接 类似于 地址变量）



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。

9⃣️、一些考试题目：

下面有关文件系统元数据的描述，说法错误的是？（D）

A、元数据指用来描述一个文件的特征的系统数据，诸如访问权限、文件拥有者以及文件数据块的分布信息等等

B、我们可以使用stat命令来查看文件更多的元数据信息

C、Unix/Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码

D、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，这是文件A就称为文件B的"硬链接"

可以看到D应该是软连接。