学习Linux必须掌握的一个知识-i节点

布满荆棘的人生 2022-05-16 22:11 165阅读 0赞

linux文件系统是Linux系统的心脏部分，提供了层次结构的目录和文件。文件系统将磁盘空间划分为每1024个字节一组，称为块(也有用512字节为一块的，如：SCOXENIX）。编号从0到整个磁盘的最大块数。

全部块可划分为四个部分，块0称为引导块，文件系统不用该块;块1称为专用块，专用块含有许多信息，其中有磁盘大小和全部块的其他两部分的大小。从块2开始是i节点表，i节点表中含有i节点，表的块数是可变的，后面将做讨论。i节点表之后是空闲存储块（数据存储块），可用于存放文件内容。  
文件的逻辑结构和物理结构是十分不同的，逻辑结构是用户敲入cat命令后所看到的文件，用户可得到表示文件内容的字符流。物理结构是文件实际上如何存放在磁盘上的存储格式。用户认为自己的文件是边疆的字符流，但实际上文件可能并不是以边疆的方式存放在磁盘上的，长于一块的文件通常将分散地存放在盘上。然而当用户存取文件时，linux文件系统将以正确的顺序取出各块，给用户提供文件的逻辑结构。

逻辑结构的表现就是通过i节点来完成的， linux中，文件查找不是通过文件名称来查找的。实际上是通过i节点来实现文件的查找定位的。我们可以形象的将i节点看做是一个指针fip。当文件存储到磁盘上去的时候，文件肯定会存放到一个磁盘位置上，可以这样想象，既然文件数据是存放在磁盘上的，如果我们知道这个文件数据的地址，当我们想要读写文件的时候，我们是不是直接使用这个地址去找到文件就可以了呢？  
是的，linux下，i节点其实就是可以这么认为，把i节点看作是一个指向磁盘上该文件存储区的地址。只不过这个地址我们一般是没办法直接使用的，而是通过文件名来间接使用的。事实上，i节点不仅包含了文件数据存储区的地址，还包含了很多信息，比如数据大小，等等文件信息。但是i节点是不保存文件名的。文件名是保存在一个目录项中。每一个目录项中都包含了文件名和i节点。

我们可以通过一个图来看看目录项，i节点，文件数据四者之间的关系。

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从上图可以看到，目录项中包含了文件名和i节点。  
同时，你会发现上图中，目录项A和目录项B的i节点指向同一个存储区，其中这个存储区存放的是printf("Hello World")的数据。  
也就是意味着helloA.java和helloB.java的内容是一样的。  
这就引出了一个硬链接和符号链接的概念  
硬链接  ln -d  
符号链接 ln -s。  
要想得到helloA.java和helloB.java这种关系，我们可以使用如下命令：

\#ln -d  helloA.java  helloB.java

对于硬链接来说。如果删掉源文件helloA.java，那么磁盘上数据文件时不会删除的。因为i节点上记录了该文件的硬链接数。只有硬链接数是0的时候，删除文件名的时候，该数据在磁盘上才会删除。  
也就是说。  
创建符号链接命令：  
    \#ln -s  helloB.java  helloC.java   
符号链接其实是文件索引的索引。当源文件helloB.java删除之后，其实磁盘数据文件还在，helloC.java也无法使用。  
符号链接包含了一个文件名的路劲，如果这个文件名被删除，这符号链接自然就不能正常工作了。

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[2]: https://edu.csdn.net/lecturer/2226
[linux]: https://edu.csdn.net/course/detail/8917
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