Inode的理解

来源:互联网 发布:画原型的软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 11:24

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512字节(相当于0.5KB)。
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block)。这种由多个扇区组成的,是文件存取的最小单位。的大小,最常见的是4KB,即连续八个sector组成一个block。
文件数据都储存在中,那么很显然,我们还必须找到一个地方储存文件的源信息,比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件源信息的区域就叫做inode,中文译名为"索引节点"
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都有一个号码,操作系统用inode号码来识别不同的文件。
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。
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;
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。
硬链接
一般情况下,文件名和inode号码是"一一对应"关系,每个inode号码对应一个文件名。但是,Unix/Linux系统允许,多个文件名指向同一个inode号码。这意味着,可以用不同的文件名访问同样的内容;对文件内容进行修改,会影响到所有文件名;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"
这里顺便说一下目录文件的"链接数"。创建目录时,默认会生成两个目录项:"."".."。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),这里的2是父目录对其的硬链接和当前目录下的".硬链接
 
软链接
除了硬链接以外,还有一种特殊情况。文件A和文件Binode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。因此,无论打开哪一个文件,最终读取的都是文件B。这时,文件A就称为文件B"软链接"soft link)或者"符号链接(symbolic link)。
 
这意味着,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Binode号码,文件Binode"链接数"不会因此发生变化。

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。
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。


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