深入理解 Linux 文件系统之 inode 概念

inode 是什么？

inode 包含哪些信息？

• 文件类型 ：例如普通文件、目录文件、字符设备文件、块设备文件、套接字文件、FIFO 文件等。这决定了文件的用途和操作系统对文件的处理方式。
• 文件大小 ：以字节为单位表示文件的实际数据大小。
• 文件的访问权限 ：如读（r）、写（w）、执行（x）权限，分别针对文件所有者（u）、所属组（g）和其他用户（o）进行设置，控制不同用户对文件的操作权限。
• 文件的所有者和所属组 ：标识文件属于哪个用户和用户组，用于权限控制和文件管理。
• 文件的时间戳 ：包括文件的创建时间（ctime）、修改时间（mtime，指文件内容被修改的时间）和访问时间（atime，指文件被读取的时间），这些时间戳对于文件的备份、同步等操作具有重要意义。
• 文件的链接计数 ：表示指向该 inode 的文件名数量（硬链接数量），链接计数大于 0 说明该文件还存在至少一个引用，文件系统不会释放该文件的数据块和 inode。当链接计数为 0 时，说明文件已经没有引用，文件系统会回收 inode 和对应的磁盘空间。
• 文件的磁盘块地址 ：存放了文件数据在磁盘上的存储位置，即文件数据所在的磁盘块编号。通过这些地址，文件系统能够定位和读取文件的实际数据。

inode 和文件名的关系

inode 的分配和回收

inode 的限制和特点

• 文件数量限制 ：由于 inode 数量有限，这在一定程度上限制了文件系统可以存储的文件数量。不同文件系统有不同的 inode 预分配机制和数量限制策略。
• 文件名长度限制 ：虽然 inode 本身不存储文件名，但文件系统通常会对文件名的长度进行限制，常见的限制长度为 255 个字符。
• 文件系统内唯一性 ：inode 在文件系统内部是唯一的，但在不同的文件系统中可能会存在相同的 inode 号。因此，在跨文件系统操作时，需要结合文件系统标识和 inode 号来唯一确定一个文件。
• 对文件操作的影响 ：由于 inode 存储了文件的访问权限和所有者等信息，因此对文件的操作权限和归属管理都是基于 inode 进行的。同时，文件的拷贝、移动等操作也会涉及到 inode 的复制和修改。