磁盘管理之inode与block

索引式文件系统

什么是inode？

Inode其实就是索引号，便于我们寻找我们文件所存储的数据块block，索引式文件系统在查找信息，读写操作上都比原来的文件系统要快，我们可以通过inode中记录的block信息一次性将数据读取出来，但是采用fat文件系统我们需要先找出第一个block，在通过第一个找第二个数据块，再通过第三个找第四个，这样如果数据不是在一个磁道上，我们可能需要将磁盘读取好几遍才能读出整个文件。

inode记录的信息：

         文件的权限（rwx）

　　  所有者，所属组

　　  链接数

　 　 时间信息（atime，mtime，ctime）

　 　文件大小

        文件指向数据块的指针

什么是block？

block是用来存放数据内容的，一般块的大小有1k，2k，4k，8k等

存放规则：

　　一个block只能存放一个文件的数据

　　如果一个block放不下一个文件的数据就会找到另一个block继续存放

　　即使一个文件数据小于block，这个block也不能在存储其他文件数据

inode与block的关系？

文件系统一开始就将 inode 与 block 规划好了，除非重新格式化(或者利用resize2fs等指令变更文件系统大小)，否则 inode 与 block 固定后就不再变动。

　　一个文件只有一个inode，但一个文件可以有很多block。在inode中，存在着指向数据块的指针，我们新创建一个文件，默认没有数据，当我们开始存储数据时，inode中的指针开始指向一个block，如果一个block装不下，就会指向另一个block存储数据，然后还又二级指针，即inode中的指针指向一个block后，这个block充当指针来分别指向不同的block，这样就可以存储大量的数据。

　　我们以ext2文件系统为例对inode和block进行说明：在ext2中一个inode只有128byte，而记录一个block需要4byte，其中我ext2的inode中有11个直接指向，1个间接指向，一个二级指向，一个三级指向，假设一个block大小是1byte，那我们就可以存储：

　　　　11x1K+(1K/4)x1K+256x256x1K+256x256x256x1K=16G

　　　　单个文件我们就可以存储16G大小

目录与inode

我们发现在linux系统下，目录的大小一般都不会很大，这是为什么呢。在linux下，一切皆文件，包括目录，他就像是一个文件接口，里面除了存放本身的权限，时间，大小等信息外，其他存储的是这个目录下一级文件或目录的inode和与其对应的文件或目录名。举例来说，现在我们要找到/tmp/test.txt的内容，如何做的？

首先，我们的系统会先找到/目录的inode号，然后在inode中找tmp和其对应的inode，然后通过tmp对应的inode中的信息，在里面找到test.txt对应的inode号，此时，我们通过inode号所指向的block把我们所需要的信息显示出来

cp与inode的关系

cp 就说重新使用一个空闲的inode，通过参数的不同，复制原inode中的相关信息，并让新inode指向空闲的block，让原inode指向的block内容重新复制到新的inode指向的block中去，完成复制（无论是否跨分区，都可以实现）

mv与inode的关系

mv 就说重新使用一个空闲的inode，通过参数的不同，复制原inode中的相关信息，并让新inode指向空闲的block，让原inode指向的block内容重新复制到新的inode指向的block中去，完成复制，释放原inode（无论是否跨分区，都可以实现）但是我们如果实在同一个分区下的话，它仅仅是将inode换了一个与之对对应名字，并没有新的inode产生。

rm与inode的关系

rm 是直接释放掉相对应的inode，但是，原block中依然存放着信息，可是由于没有inode的指向，所以依旧会重新记录在block bitmap的空闲block中（被释放掉的inode会被记录在inode bitmap空闲区域中）

硬链接与软连接

硬链接：

硬链接有一个特点就是不能跨分区，这是为什么呢？这个硬链接的特点有关：我们知道，在一个分区内有很多的inode，并且一个分区中每一个inode都是唯一的，硬链接的做法就是将一个inode赋予很多个名字，每一个名字都对应一个inode，这样，我们即使删除一个有相同inode的文件，只要硬链接数不为0 ，文件就依然能够通过不同的名字对应的相同的inode被找到。我们很容易发现，在我们ls -l的时候，权限后面跟的有数字，这就是链接说，有人会说，“没有呀，就这一个目录了呀”，但是当我们打开一个目录 ls -ai的时候，我们惊奇的发现，里面居然还有一个 . 对应的相同的inode。

软链接：

软链接，我们可以简单的认为就是快捷方式，它里面记录的是源文件的路径（一定要注意相对路径和绝对路径），这就意味着，软链接是可以跨分区的，软链接删除后，源文件依然存在，但是源文件发生移动或被删除，链接文件就发出红色闪烁错误。