Linux中的inode到底是什么

要了解 Linux *** 作系统上的 inode 前，我们先来说说 Linux *** 作系统上的文件。对于 Linux *** 作系统而言，[一切皆文件]。而文件是无法独立于存储介质(这里指的是物理磁盘或内存、闪存等)存在的，一切 *** 作系统上的文件都无时无刻不在和存储介质打交道。

例如，读取文件时需要将文件从磁盘中加载到内存中，当文件 *** 作结束后，文件又会被存储到磁盘中。那么，既然文件要被存储到磁盘中，而磁盘是有容量限制的，那么也就是说磁盘上能存放的物理文件的数量是有限的。

如果你已经理解了这一个观点，那么恭喜你，你大体上已经知道了 inode 是干什么的。

没错， inode 是用来标识 *** 作系统的文件的一个特征描述，而且 *** 作系统上的 inode 并非无穷无尽，通常在你安装 *** 作系统后，系统上的 inode 数量就已经确定了下来(不过，你可以动态修改 inode 的数量)。

你可以通过 sysctl -a 查询系统上的 inode 数量。

如上， fs.inode-nr 中的 70212 标识当前 *** 作系统已分配的 inode 数量；21785 表示单前 *** 作系统剩余空闲的 inode 数量

刚刚说过， inode 是用来标识文件的一个特征，这是为什么呢？

Linux 系统为每一个文件都分配了一个 inode 编号，这个编号中记录了文件相关的一些元信息，通过这些元信息可以用来唯一标识一个文件。

你可以通过 ls -i 查看任意一个文件的 inode 编号

而要查看文件的元信息，你需要使用 stat {filename}

如上，即为一个文件的 inode 信息。这其中包含：

事实上，刚刚通过 stat logrotate.man 中还包括一个字段 硬链接：1 。

为什么硬链接会出现在 inode 信息中？

一般情况下， *** 作系统中一个文件对应一个 inode ，但是这种规则却不适用于 硬链接 文件。盖因Linux *** 作系统上，允许多个文件指向同一个 inode 编号。(参考自： 理解inode - 阮一峰的网络日志 (ruanyifeng.com) )

硬链接场景下，可以使用不同的文件名访问同一个文件的内容，对文件内容、属性等的修改会传递到其他文件。但删除一个链接文件，并不影响其他文件的访问。

例如，建立 logrotate.man 的硬链接文件

建立硬链接后，通过 stat 可以看到 硬链接的数量变为 2 了。

这个时候我们删除原始的链接文件，查看链接后的文件内容

删除硬链接的原始文件后，可以成功读取链接后的文件内容，此时，硬链接数量又变为了 1。

出现这种情况的原因在于，硬链接实际上是对文件增加了一个索引，这个索引指向文件的 inode 编号。当硬链接的数量大于 1 时，说明该文件除去自身外，还有多个硬链接。当硬链接的数量等于 0 时，此时 *** 作系统已经没有任何文件指向该 inode ，也即是 *** 作系统会回收 inode 。

事实上，每删除一个文件，是对该文件硬链接数的「减一」 *** 作。当文件的硬链接数归 0 时，这个文件会被 *** 作系统彻底清除掉。

最后，通常情况下， *** 作系统分配的 inode 数量是完全够用的，但出于一些程序或人为的意外可能会导致 *** 作系统的 inode 溢出，你可以通过 df -ih 查看系统分区下 inode 的使用情况以便及时作出应对措施。

在 Linux 系统中，VFS（Virtual File System）是一个抽象层，它使得 Linux 内核能够与多种文件系统进行交互。VFS 使用 inode（Index Node）来管理文件系统中的文件和目录。

inode 是一个数据结构，它存储着文件或目录的元数据信息，如文件大小、创建时间、权限等。每个文件或目录在文件系统中都对应一个 inode，而 inode 又与一个编号相关联，这个编号就是 inode 的编号。

当文件或目录被创建时，VFS 会为它分配一个 inode 编号，并且创建一个 inode 数据结构来存储元数据信息。当文件或目录被访问时，VFS 会根据 inode 编号来查找对应的 inode 数据结构，从而获取文件或目录的信息。

因此，inode 是 VFS 在 Linux 系统中管理文件和目录的一种重要方式。它能够帮助 VFS 快速查找文件或目录的信息，从而提高文件系统的性能。

一般情况下，文件名和inode号码是"一一对应"关系，每个inode号码对应一个文件名。但是，Unix/Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。这意味着，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"（hard link）。

硬链接：

ln 源文件 目标文件

运行上面这条命令以后，源文件与目标文件的inode号码相同，都指向同一个inode。inode信息中有一项叫做"链接数"，记录指向该inode的文件名总数，这时就会增加1。反过来，删除一个文件名，就会使得inode节点中的"链接数"减1。当这个值减到0，表明没有文件名指向这个inode，系统就会回收这个inode号码，以及其所对应block区域。

这里顺便说一下目录文件的"链接数"。创建目录时，默认会生成两个目录项："."和".."。前者的inode号码就是当前目录的inode号码，等同于当前目录的"硬链接"；后者的inode号码就是当前目录的父目录的inode号码，等同于父目录的"硬链接"。所以，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（含隐藏目录）,这里的2是父目录对其的“硬链接”和当前目录下的".硬链接“。

软链接

除了硬链接以外，还有一种特殊情况。文件A和文件B的inode号码虽然不一样，但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时，系统会自动将访问者导向文件B。因此，无论打开哪一个文件，最终读取的都是文件B。这时，文件A就称为文件B的"软链接"（soft link）或者"符号链接（symbolic link）。

这意味着，文件A依赖于文件B而存在，如果删除了文件B，打开文件A就会报错："No such file or directory"。这是软链接与硬链接最大的不同：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"链接数"不会因此发生变化。

ln -s命令可以创建软链接。

ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录

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