[深入理解linux] 1.what is inode

inode是一个重要概念，是理解Unix/Linux文件系统和硬盘储存的基础

1. what is inode?#

linux文件相关	size	属性
扇区(Sector)	512bytes(0.5KB)	硬盘的最小存储单位
块(block)	通常4KB	文件存取的最小单位(操作系统读取硬盘,一次性读取一个块，提高效率)
inode	一般是128字节或256字节	储存文件的元信息(如创建者、创建日期、大小等)

inode, 中文译名为"索引节点",包含了与该 文件有关的一些信息。

2. the content of inode#

use stat to check the content of inode:

$ stat mssh_ip.sh

  File: ‘mssh_ip.sh’
  Size: 183             Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fe21h/65057d    Inode: 7120498     Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: ( 7857/liuwen03)   Gid: ( 7857/liuwen03)
Access: 2021-01-28 14:13:04.213991000 +0800
Modify: 2021-01-28 14:13:04.213991000 +0800
Change: 2021-02-04 11:37:19.457991000 +0800

由此可以看出, 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

3. what is inode number?#

inode是inode table中的一个item。Linux扩展文件系统 (如ext2/ext3) 维护了一个inode的数组：inode table。inode table包含该文件系统中所有文件的列表。inode table中的各个inode项具有 唯一的编号 (该文件系统唯一)，即inode number。

使用ls -i命令，可以看到文件名对应的inode number：

1 2	$ ls -li mssh_ip.sh 7120498 -rw-r--r-- 1 liuwen03 liuwen03 183 Jan 28 14:13 mssh_ip.sh

## 4. the size and the number of inode 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size，一般是 128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%。

df -i显示文件系统inode的使用信息

$ df -i
Filesystem        Inodes  IUsed     IFree IUse% Mounted on
/dev/dm-0        8134656 127239   8007417    2% /
udev             2056585    353   2056232    1% /dev
tmpfs            2058885    487   2058398    1% /run
tmpfs            2058885      4   2058881    1% /dev/shm
tmpfs            2058885      4   2058881    1% /run/lock
tmpfs            2058885     13   2058872    1% /sys/fs/cgroup
/dev/vdc1      209713152 344897 209368255    1% /home
/dev/vda1          62248    328     61920    1% /boot

5. 目录的inode结构#

Linux中的目录也被视为文件。目录是将文件名映射到其inode number的特殊文件 (此映射称为dentry)。因此，当我们说某个目录包含文件和其他目录时，我们的意思是该目录将这些文件和目录映射到它们的inode number。这就是目录无法容纳两个具有相同名称的文件的原因，因为它无法使用两个不同的inode number映射一个名称。

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。

理解了上面这些知识，就能理解目录的权限。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）。

6、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。

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。
移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码。
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。

reference#

1.理解inode 2.详解Linux Inode