2021-09-03 Inodes

参考：
(最清楚) Linux磁盘与文件管理系统
理解 Linux 中的 inodes
新建一个空文件占用多少磁盘空间
深度理解 Linux 读取文件过程！
文件过多时ls命令为什么会卡住？

我的理解

• 一个文件一般是需要一个inode+N个block来存储，其文件名存于目录中。(如果是hard link 可能就是对应多个inode)
• 读取一个文件时，先找到他的inode, 拿到到存block的指针数组，进行读取。

核心图

• 常见磁盘存储结构

  
  
  image.png

• 访问一个文件的常见流程

  
  
  image.png

新建一个文件夹

• 一个inode结构 fs/ext2/ext2.h

ext2_inode {
        __le16  i_mode;         # 文件权限
        __le16  i_uid;          # 文件所有者ID
        __le32  i_size;         # 文件字节数大小
        __le32  i_atime;        # 文件上次被访问的时间
        __le32  i_ctime;        # 文件创建时间
        __le32  i_mtime;        # 文件被修改的时间
        __le32  i_dtime;        # 文件被删除的时间
        __le16  i_gid;          # 文件所属组ID
        __le16  i_links_count;  # 此文件的inode被连接的次数
        __le32  i_blocks;       # 文件的block数量
        ......
        __le32  i_block[EXT2_N_BLOCKS]; # 指向存储文件数据的块的数组
        ......

• 文件夹结构体 fs/ext2/ext2.h

struct ext2_dir_entry {
         __le32  inode;                  /* Inode number */
         __le16  rec_len;                /* Directory entry length */
         __le16  name_len;               /* Name length */
         char    name[];                 /* File name, up to EXT2_NAME_LEN */
};

1. 新建一个空文件需要消耗掉一个inode，用来保存用户、创建时间等元数据。
2. 新建一个空文件还需要消耗掉其所在目录的block中一定的空间，这些空间用来保存文件名，inode号等信息。

命令

stat a.txt
ln a.txt ahardlink
ln -s a.txt asoftlink
dumpe2fs -h /dev/sda1 | grep Block
dumpe2fs -h /dev/sda1 | grep Inode

关于磁盘格式化时候的大小设置

• s(sector) 一个扇区：0.5kb=512b
• b (block) 一个逻辑快：2的n次方*0.5kb
• i (inode) 一个inode

mkfs.ext4 /dev/sdb2
-b 分区时设定每个数据区块占用空间大小，目前支持1024、2048以及4096bytes每个块
-i 设定inode大小
-N 设定inode数量
-c 在格式化之前检测磁盘是否有问题，选项会导致进程很慢 
-L 预设该分区的标签label,类似WINDOWS下的C盘系统盘，D盘娱乐，E盘影音
-j 建立ext3格式的分区，如使用mkfs.ext3 则不需要这个选项
-t 指定文件系统的类型，ext2,ext3,ext4
-m 格式化时候，留个管理员的磁盘比例，一个百分比，只针对 mke2fs命令