linux 解析文件系统原理

inode and Block

查询lnode df -i 定义能够创建多少的文件

由于扇区（sector）太小只有512字节，所以读取时将多个扇区组合为“块（block）”，“块”是文件存取的最小单位，一般为4kb。数据全部存储于Block，而“元信息”就是目录，比如文件的所属用户，所属组，类型，权限，时间等，这种存储元信息的叫做“inode”，中文叫索引节点，也叫i节点。
inode不包含文件名，文件名是存储在目录的目录项中，一个文件必须占用一个inode，最少一个

• 查看文件的inode信息：stat 文件名

  • 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

  

• inode 号码
  目录文件的结构

  文件系统访问文件的步骤：

  1. 用户在目录中看到要访问的文件名
  2. 通过目录的数据找到对应的inode号
  3. 通过inode号，获取inode信息
  4. 根据inode信息，找到文件数据所在的block

  inode一般为128字节或者256字节，记录inode号占用字节一般为4字节
  12个直接连接，共占用48字节磁盘空间，包含12个直接指向block号信息
  间接是inode记录的4字节的block号中，存储的的真实文件的block号，若每个block大小为4字节，也就是4096字节，可以存放1024个block号信息，一个间接可以存放4096KB。
  双间接就是在间接的基础上再次间接，也就是102410244=4096MB
  三间接是继续扩充双间接102410241024*4=4096G

  也就是说一个block默认4字节，最大可以存储48kb+4096kb+4096mb+4096g

• 查看inode号

  ls -i stat
  

  文件的存储对照：
  文件名-->目录项
  元信息-->inode
  数据-->block
  SuperBlock里面存储的文件系统所有的inode，block信息

• 删除指定的inode号对应的文件

  格式：find ./ inum inode号 -exec rm -i {};
  

  查找3天内修改的文件，、并复制到/tmp下
  find /root/ -mtime -3 -a -type f -exec cp {} /tmp ;

• 查看文件系统的inode与block信息

  df -i 设备名
  dumpe2fs -h 设备名
  tune2fs - 设备名

• 格式化指定系统的inode个数与block大小

  格式：mkfs.ext4 -N inode 数 -b 块大小 设备名
  

• 解决inode耗尽导致的磁盘损坏

  1. 删除不使用的文件
  2. 修改位置

linux文件系统软硬连接原理

• 硬链接

  方法：ln 源文件 目标文件
  特点：硬链接指向的文件inode号，新生成的硬链接文件inode号与源文件的inode号相同
  文件内容是一样的，且只要根据inode号修改的，都会改变，文件是同一个文件，只是多一个目录项，必须是同一个文件系统
  

• 软连接

  方法：ln -s 源文件 目标文件
  新生成的软连接文件inode号与源文件不同，软连接文件里的是可以自动导向源文件的路径，可以跨设备建连接，并且目录也是可以建立软连接的，互相影响。