理解inode，以及软硬链接

一、inode查看命令

1.stat
功能：列出文件大小，文件占有的块数，块的大小，主设备号，次设备号，inode number，链接数，访问权限，uid，gid，atime(最近访问)，mtime(最近更改)，ctime(最近改动)

2.df -l
功能：查看硬盘的i结点总数和使用的个数文件系统，总块数，已用块数，可用块数，已用所占比例，挂载点

3.ls -i
功能：查看目录下各文件的inode number

二、Linux inode

1.inode是什么呢？
我们知道，文件存储在磁盘上，磁盘的最小存储单位是“扇区”（sectors），一个扇区可以存储512字节(0.5KB)。操作系统在读取硬盘的时候，不是一个扇区一个扇区读取，这样效率太低。而是一次性连续读取一个块（block），由多个扇区组成一个块，一般为4KB，是文件读取的最小单位。
Linux中一切皆文件，文件包括属性和内容。Linux下将属性信息放在inode区（元数据区）中，实际内容放在data block区。另外，还有一个superblock（超级块）记录整个文件系统的整体信息。

2.inode包含的内容
*文件的字节数
*文件的拥有者uid
*文件的所属组gid
*文件的r,w,x权限
*文件的时间戳
ctime:文件inode上一次变动的时间
mtime:文件内容上一次变动时间
atime:文件上一次打开的时间
*硬链接数
*文件数据block的位置

3.block（存放文件实际内容）
*每个block大小有1K,2K,4K三种，其大小也是磁盘格式化时就确定了，需要改变需重新格式化。
*block大小的差异，会导致该文件系统所能支持的最大磁盘（或分区）容量和最大文件容量不同。block越大，文件系统所能支持的最大磁盘（或分区）容量和最大文件容量也最大。
*每个block中只能存放一个文件的内容
*若文件内容大小大于单个block，则该文件会多占用多个block，直到能存放下为止。若不满一个block，则该block剩余空间会被浪费。

superblock（存放此文件系统的整体信息）
包含inode/block大小、inode/block总量、使用量、剩余量、文件系统格式等。
一个文件只有一个超级块，位于数组0中，这个块非常重要，因此通常还有一个备份位于其他组中，其大小一般为1K。

4.硬链接
一般情况下，文件名和inode是一一对应的，每个inode对应一个文件名，但是，Unix/Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。
那么，我们可以用不同的文件名访问同样的内容，对文件内容进行修改，会影响到所有文件名。但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为“硬链接”。
ln命令创建硬链接：
ln 源文件 目标文件

可以看到，运行命令后，源文件与目标文件的inode相同，都为651779，指向同一个inode，在inode信息中有一项为“链接数”，记录指向该inode的文件名总数，会加1，变为2。

删除一个文件名，就会使得inode结点中的“链接数”减1。当值为0的时候，表示没有文件指向这个inode，系统就会回收这个inode号码，以及其对应的block区域。

我们提到一个“链接数”，这个具体的是什么样子的呢？
我们每次创建目录的时候，默认会生成两个目录项：“.”和“..”。前者的inode就是当前目录的inode，等同于当前目录的硬链接。后者的inode就是当前目录的上一级目录的inode，等同于上一级目录的硬链接。因此，任何一个目录的硬链接总数，总是等于2加上它的子目录总数，其中包含隐藏目录。

举个例子再说明一下：
A—>inode,B—>inode
文件A和B都直接指向同一个inode，称A和B是对方的硬链接，删除其中一个文件名并不影响另一个文件名的访问。
*硬链接不能跨分区，不能对目录建立硬链接。
*一个inode可以被引用多次，其有计数器增加一条路径加1，删除一条路径减1，直到降为0，此inode和它指向的磁盘块才能被标记空闲。
*硬链接不同于复制，硬链接只是增加文件路径，而复制则会建立一个全新的文件，会在磁盘中占用inode和block块。

5.软链接
也存在一种场景，就是文件A和文件B的inode虽然不同，但文件A的内容是文件B的路径。读取文件A的时候，系统会自动将访问者导向文件B，因此，无论打开的是哪一个文件，最后读取的都是文件B。那么文件A就称为文件B的“软链接”。

软硬链接最大的不同在于，在软链接下，文件A依赖于文件B，若删除了文件B，则文件A就会报错。实质在于，文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode号码，文件B的inode中的软链接数不会因此发生改变。

ln -s命令创建硬链接：

通过这个例子，我们可以看到，3.txt依赖于1.txt，指向的inode号码不同，链接数不变，为1。

看个例子：
A—>inode1,B—>inode2—>A—->inode1
B不指向inode1，而是先要通过A，指向另一个inode2，随后读取到内容为文件名A，由此再指向inode1。称B为A的软链接。要是删除A后B就无法访问最终目标文件内容。

*可以对目录创建软链接，且不受分区限制。
*创建软链接并不增加inode计数。