Linux常见文件系统类型:ext3(CentOS5),ext4(CentOS6),xfs(CentOS7)

Windows常见文件系统类型:FAT32,NTFS

(1).inode的内容

1)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上次文件属性变动的时间,例如:chmod +x a.sh;mtime指文件内容上次变动的时间,例如:echo aa >> a.sh或vim a.sh;atime值文件上次打开的时间,例如:cat a.sh。

链接数,即有多少文件名指向这个inode

文件数据block的位置

2)我们可以用stat命令,查看某个文件的inode信息:

[root@xuexi ~]# stat /etc/passwd
文件:"/etc/passwd"
大小:2257 块:8 IO 块:4096 普通文件
设备:803h/2051d Inode:17324457 硬链接:1
权限:(0644/-rw-r--r--) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root)
环境:system_u:object_r:passwd_file_t:s0
最近访问:2019-03-08 11:00:01.672759577 +0800
最近更改:2019-02-13 16:19:23.303395879 +0800
最近改动:2019-02-13 16:19:23.305395782 +0800
创建时间:-
[root@xuexi ~]# echo $LANG //查看当前语言
zh_CN.UTF-8
[root@xuexi ~]# LANG="en_US.UTF-8" //语言临时转为英文
[root@xuexi ~]# stat /etc/passwd
File: ‘/etc/passwd’
Size: 2257 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: 803h/2051d Inode: 17324457 Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Context: system_u:object_r:passwd_file_t:s0
Access: 2019-03-08 11:00:01.672759577 +0800
Modify: 2019-02-13 16:19:23.303395879 +0800
Change: 2019-02-13 16:19:23.305395782 +0800
Birth: -
[root@xuexi ~]# ll /etc/passwd //ll其实就是查看文件的inode信息
-rw-r--r--. 1 root root 2257 Feb 13 16:19 /etc/passwd //ll查看到的时间是ctime时间

3)测试ctime,mtime和atime

[root@xuexi ~]# touch a.txt
[root@xuexi ~]# stat a.txt
File: ‘a.txt’
Size: 0 Blocks: 0 IO Block: 4096 regular empty file
Device: 803h/2051d Inode: 34042450 Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Context: unconfined_u:object_r:admin_home_t:s0
Access: 2019-03-08 14:24:17.272886924 +0800
Modify: 2019-03-08 14:24:17.272886924 +0800
Change: 2019-03-08 14:24:17.272886924 +0800
Birth: -
[root@xuexi ~]# date -s "2019-03-07 14:29:49" //修改系统时间
Thu Mar 7 14:29:49 CST 2019
[root@xuexi ~]# chmod +x a.txt
[root@xuexi ~]# stat a.txt //可以看到’ chmod +x a.txt’修改了ctime
File: ‘a.txt’
Size: 0 Blocks: 0 IO Block: 4096 regular empty file
Device: 803h/2051d Inode: 34042450 Links: 1
Access: (0755/-rwxr-xr-x) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Context: unconfined_u:object_r:admin_home_t:s0
Access: 2019-03-08 14:24:17.272886924 +0800
Modify: 2019-03-08 14:24:17.272886924 +0800
Change: 2019-03-07 14:30:32.246910417 +0800
Birth: -
[root@xuexi ~]# echo aa >> a.txt
[root@xuexi ~]# stat a.txt //可以看到’ echo aa >> a.txt’修改了mtime和ctime
File: ‘a.txt’
Size: 3 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: 803h/2051d Inode: 34042450 Links: 1
Access: (0755/-rwxr-xr-x) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Context: unconfined_u:object_r:admin_home_t:s0
Access: 2019-03-08 14:24:17.272886924 +0800
Modify: 2019-03-07 14:31:19.164728344 +0800
Change: 2019-03-07 14:31:19.164728344 +0800
Birth: -
[root@xuexi ~]# vim a.txt
//添加了一行bbb
[root@xuexi ~]# stat a.txt //可以看到’ vim a.txt’修改了atime,ctime和mtime
File: ‘a.txt’
Size: 7 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: 803h/2051d Inode: 34729170 Links: 1
Access: (0755/-rwxr-xr-x) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Context: unconfined_u:object_r:admin_home_t:s0
Access: 2019-03-07 14:32:42.604862498 +0800
Modify: 2019-03-07 14:32:42.604862498 +0800
Change: 2019-03-07 14:32:42.605945804 +0800
Birth: -
[root@xuexi ~]# cat a.txt
aa
bbb
[root@xuexi ~]# stat a.txt //可以看到’ cat a.txt’修改了atime
File: ‘a.txt’
Size: 7 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: 803h/2051d Inode: 34729170 Links: 1
Access: (0755/-rwxr-xr-x) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Context: unconfined_u:object_r:admin_home_t:s0
Access: 2019-03-07 14:34:27.525217232 +0800
Modify: 2019-03-07 14:32:42.604862498 +0800
Change: 2019-03-07 14:32:42.605945804 +0800
Birth: -

  由此可见,黑客是可以通过修改时间,再植入木马,防止被find找到。

4)inode的大小

Inode也会消耗硬盘空间,所以硬盘格式化时,操作系统自动将文件分成两个区域。一个是数据区,用于存放文件数据;另一个是inode区,用于存放inode所包含的信息。

每个inode节点的大小一般是128字节或256字节。Inode节点的总数在格式化时就给定,一般是1KB或2KB或4KB就设置一个inode。如果一块1GB的硬盘,每个inode节点的大小为128字节,每1KB就设置一个inode,那么inode区的大小就会达到128MB,占整个硬盘的12.8%。(所以block可以设置的大一点)

5)inode号

每个inode都有一个号码,操作系统用inode号来识别不同的文件。

Unix/Linux系统内部不是用文件名,而使用inode号来识别文件。对于系统来说,文件名只是iode号便于识别的别名。表面上用户是通过文件名打开文件,实际上系统内部分成三个步骤:首先,系统找到这个文件名对应的inode号;其次通过inode号获取inode信息;最后根据inode信息找到文件数据所在的block,读出数据。

可以使用’ls -i [filename]’快速查看文件的inode号:

[root@xuexi ~]# ls -i a.txt
34729170 a.txt

  在Unix/Liunx系统中,目录也是一种文件。目录文件的结构非常简单,即使一系列目录项的列表。每个目录项由所包含文件的文件名以及该文件名对应的inode号组成。

  可以使用’ls -id [directory]’快速查看目录的inode号:

[root@xuexi ~]# ls -id /etc
16777281 /etc

  另外可以使用’df -i’查看每个磁盘分区的inode总数和已经使用的数量

[root@xuexi ~]# df -i
文件系统 Inode 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/sda3 8912384 193509 8718875 3% /
devtmpfs 249583 408 249175 1% /dev
tmpfs 253514 1 253513 1% /dev/shm
tmpfs 253514 966 252548 1% /run
tmpfs 253514 16 253498 1% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 524288 359 523929 1% /boot
/dev/sr0 0 0 0 - /mnt
tmpfs 253514 6 253508 1% /run/user/42
tmpfs 253514 17 253497 1% /run/user/1000
tmpfs 253514 1 253513 1% /run/user/0

  注意:由于每个文件都必须有一个inode号,因此有可能发生inode已用光,但硬盘未存满的情况。这时就无法在硬盘上创建新的文件。

6)inode的特殊作用

  有时文件名有特殊字符或乱码,无法正常修改或删除,可以通过inode号来进行操作。实例:

[xf@xuexi ~]$ mkdir Dir
[xf@xuexi ~]$ cd Dir/
[xf@xuexi Dir]$ touch 学习  \\创建一个中文的文件名
[xf@xuexi Dir]$ ls
学习
[xf@xuexi Dir]$ LANG="en_US.gbk"  \\临时调整一下编码,使得文件名变为乱码
[xf@xuexi Dir]$ ls
??????
[xf@xuexi Dir]$ ls -i  \\看一下该文件的inode号
407062 ??????
\\删除还可以使用"find . -inum 407062 -delete"(没有提示)以及"find . -inum 407062 | xargs -i rm {}"
\\修改类似
[xf@xuexi Dir]$ find . -inum 407062 -exec rm -i {} \;
rm: remove regular empty file './\345\255\246\344\271\240'? y
[xf@xuexi Dir]$ ls

  移动或重命名文件,只改变文件名,inode没影响。

  使用vim修改文件内容后,inode会发生改变。实例:

[xf@xuexi ~]$ touch File
[xf@xuexi ~]$ ls -i File
52016344 File
[xf@xuexi ~]$ vim File
//增加一行aaaaa
[xf@xuexi ~]$ ls -i File  //inode号改变了
52016202 File
[xf@xuexi ~]$ echo bbbbb>>File  //追加一行bbbbb
[xf@xuexi ~]$ ls -i File  //inode号没变
52016202 File
[xf@xuexi ~]$ cat File
aaaaa
bbbbb
[xf@xuexi ~]$ ls -i File
52016202 File
[xf@xuexi ~]$ cat > File <<EOF  //重写File
> ccccc
> ddddd
> EOF
[xf@xuexi ~]$ ls -i File  //inode号还是没变
52016202 File

  我一开始还怀疑会不会是我字节没有写满一个block,但我用cat写了20416个字节,结果inode号还是没变。我估计echo追加和cat重写都不改变inode号。

(2).block的内容

block是真正存储数据的地方。block是文件系统中的最小存储单位,扇区是磁盘中的最小存储单位。

注意:Linux下叫block,Windows下叫簇。

1)  Windows如何修改簇的大小

  可以右键一个分区,点击格式化会出现如下窗口:

这里的分配单元大小就是设置簇的大小。

2)  Block或簇的大小对系统的影响

  簇或block调大时,节约了寻址时间,速度变快,但浪费空间;簇和block调小时,节约空间,但寻址时间变长,速度变慢。

  说明:为什么簇或block调大会浪费空间?这是因为一个文件会占用多个簇或block来存放。当前一个簇或block放不下时,就会占用下一个簇或block,到最后如果产生不足以占用一个完整的簇或block时,仍然会占用一个完整的簇或block,就会浪费这个簇或block剩下的空间。

如果有一个2T的硬盘,可以前1.5T使用4K的簇或block,后0.5G使用64K的簇或block,这样可以改善机械硬盘越到最后速度越慢的问题。

3)  Linux下查看block的大小以及修改方式

  查看block的大小

[root@xuexi ~]# file -s /dev/sdb1	//把block或设备当做普通文件看待
/dev/sdb1: SGI XFS filesystem data (blksz 4096, inosz 512, v2 dirs)
[root@xuexi ~]# xfs_info /dev/sdb1
xfs_info: /dev/sdb1 is not a mounted XFS filesystem //居然需要先挂载
[root@xuexi ~]# ls /
bin dev etc lib media opt root sbin srv tmp var
boot dump home lib64 mnt proc run sdb1 sys usr
[root@xuexi ~]# mkdir /sdb1
mkdir: 无法创建目录"/sdb1": 文件已存在
[root@xuexi ~]# mount /sdb1 /dev/sdb1
mount: /sdb1 不是一个块设备
[root@xuexi ~]# mount /dev/sdb1 /sdb1/
[root@xuexi ~]# xfs_info /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1 isize=512 agcount=4, agsize=65536 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0 spinodes=0
data = bsize=4096 blocks=262144, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0

  注意:xfs_info只能用于xfs的文件系统,如果是ext4或ext3请使用tune2fs

  修改block的大小,就需要用到mkfs.xfs格式化命令,需要格式化分区

[root@xuexi ~]# umount /sdb1
[root@xuexi ~]# mkfs -t xfs -b size=2048 /dev/sdb1
mkfs.xfs: /dev/sdb1 appears to contain an existing filesystem (xfs).
mkfs.xfs: Use the -f option to force overwrite.
[root@xuexi ~]# mkfs -t xfs -b size=2048 -f /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1 isize=512 agcount=4, agsize=131072 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=2048 blocks=524288, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=2048 blocks=5120, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0

  注意:mkfs.xfs就是mkfs –t xfs的简写。

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