linux文件系统inode及相关概念.docx
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linux文件系统inode及相关概念
linux文件系统—inode及相关概念
博客分类：
∙Linux
LinuxFlexFreeBSDCentOSOS
一．inodesize定义
单位：
Byte
inodetablesample
inodetable是dataarea的索引表。
Inode分为内存中的inode和文件系统中的inode，我们这里说的是文件系统中的inode。
1.linuxFS可以简单分成inodetable与dataarea两部份。
inodetable上有许多的inode,每个inode分别记录一个档案的属性与这个档案分布在哪些datablock上（也就是我们说的指针）。
inode两个功能：
记录档案属性和指针
2.inodetable中红色区域即inodesize，是128Byte，在liunx系统上通过命令我们可以看到，系统就是这么定义的。
Inodesize是指分配给一个inode来记录文档属性的磁盘块的大小。
dumpe2fs-h/dev/hda6|grepnode
Inodesize:
128
3.dataares中紫色的区域blocksize，就是我们一般概念上的磁盘块。
这块区域是我们用来存放数据的地方。
4.还有一个逻辑上的概念：
FS中每分配2048byte给dataarea,就分配一个inode。
但一个inode就并不一定就用掉2048byte,也不是说filesallocation的最小单位是2048byte,它仅仅是代表filesystem中inodetable/dataarea分配空间的比例是128/2048，也就是1/16。
mkfs.ext3-i2048这条命令中的-i参数就是我们所说的逻辑概念，它的大小决定inodecount的大小，redhat5默认-i最小为可设置为1024.
网上很多介绍关于inode的文章，把inodesize的定义搞错了，他们把-i参数这个值或blocksize解读为inodesize所以很多文章令人费解。
5.inode参数是可以通过mkfs.ext3命令改变的：
mkfs.ext3-i2048-b8192-f1024/dev/sdb2
-i2048更改inode为每2KB创建一个
-b8192设置blocksize的大小为8kB
-f1024设置fragments的大小为1KB
mkfs.ext3–N2939495 /dev/sdb2
–N2939495更改inodecount。
二．更改一个分区inode参数的完整操作过程：
1.卸载硬盘分区：
[root@localhost~]#umount/dev/hda7
2.调整inode参数
[root@localhost~]#mkfs.ext3-i1024-b8192/dev/hda7
mke2fs1.39（29-May-2006）
Filesystemlabel=
OStype:
Linux
Blocksize=4096（log=2）
Fragmentsize=4096（log=2）
2048256inodes,512064blocks
25603blocks（5.00%）reservedforthesuperuser
Firstdatablock=0
Maximumfilesystemblocks=525250560
63blockgroups
8240blockspergroup,8240fragmentspergroup
32512inodespergroup
Superblockbackupsstoredonblocks:
8240,24720,41200,57680,74160,206000,222480,403760
Writinginodetables:
done
Creatingjournal（8192blocks）:
done
Writingsuperblocksandfilesystemaccountinginformation:
done
Thisfilesystemwillbeautomaticallycheckedevery30mountsor
180days,whichevercomesfirst. Usetune2fs-cor-itooverride.
3.修改/etc/fstab
修改前
[root@localhost~]#vi/etc/fstab
LABEL=/ / ext3 defaults 11
LABEL=/boot/boot ext3 defaults 12
devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=620 00
tmpfs /dev/shm tmpfs defaults 00
LABEL=/opt /opt ext3 defaults 12
proc /proc proc defaults 00
sysfs /sys sysfs defaults 00
LABEL=/usr /usr ext3 defaults 12
LABEL=/var /var ext3 defaults 12
LABEL=SWAP-hda8 swap swap defaults 00
~
修改后：
[root@localhost~]#vi/etc/fstab
LABEL=/ / ext3 defaults 11
LABEL=/boot/bootext3 defaults 12
devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=620 00
tmpfs /dev/shmtmpfs defaults 00
/dev/hda7/opt ext3 defaults 12
proc /proc proc defaults 00
sysfs /sys sysfs defaults 00
LABEL=/usr /usr ext3 defaults 12
LABEL=/var /var ext3 defaults 12
LABEL=SWAP-hda8 swap swap defaults 00
4.挂载分区
mount-a
5.完成后，参数-i最小值是1024，这个值的大小决定inodecount的大小，他们之间的对应关系是：
i=2048Inodecount:
1025024
i=1024Inodecount:
2048256
inodesize的值在这是没有变化的，这也可以证明我上面定义的inodesize。
让我们更加清晰的这几个定义之间的关系。
Inodesize
Blocksize
Inodeconut
[root@localhost~]#dumpe2fs-h/dev/hda7
dumpe2fs1.39（29-May-2006）
Filesystemvolumename:
Lastmountedon:
FilesystemUUID:
440696ad-80e7-4810-8648-a9efda177ea9
Filesystemmagicnumber:
0xEF53
Filesystemrevision#:
1（dynamic）
Filesystemfeatures:
has_journalresize_inodedir_indexfiletypeneeds_recoverysparse_super
Defaultmountoptions:
（none）
Filesystemstate:
clean
Errorsbehavior:
Continue
FilesystemOStype:
Linux
Inodecount:
2048256
Blockcount:
1024128
Reservedblockcount:
51206
Freeblocks:
873767
Freeinodes:
2048245
Firstblock:
0
Blocksize:
2048
Fragmentsize:
2048
ReservedGDTblocks:
512
Blockspergroup:
8176
Fragmentspergroup:
8176
Inodespergroup:
16256
Inodeblockspergroup:
1016
Filesystemcreated:
FriJul1118:
10:
332008
Lastmounttime:
FriJul1118:
11:
022008
Lastwritetime:
FriJul1118:
11:
022008
Mountcount:
1
Maximummountcount:
34
Lastchecked:
FriJul1118:
10:
332008
Checkinterval:
15552000（6months）
Nextcheckafter:
WedJan 718:
10:
332009
Reservedblocksuid:
0（userroot）
Reservedblocksgid:
0（grouproot）
Firstinode:
11
Inodesize:
128
Journalinode:
8
Defaultdirectoryhash:
tea
DirectoryHashSeed:
ad1b7c40-6978-49e9-82f6-2331c5cac122
Journalbackup:
inodeblocks
Journalsize:
32M
由于时间关系：
关于mkfs.ext3-i2048-b8192-f1024/dev/sdb2中这个-i参数的定义，我是根据对应关系推断，给了它只是个逻辑概念的定义。
欢迎大虾们有更有力的论据来解释一下，或推翻我的观点。
三．读取一个树状目录下的文件/etc/crontab的流程
1.操作系统根据根目录（/）的相关资料可取得/etc这个目录所在的inode，并前往读取/etc这个目录的所有相关属性；
2.根据/etc的inode的资料，可以取得/etc这个目录底下所有文件的关连数据是放置在哪一个Block当中，并前往该block读取文件的关连性容；
3.由上个步骤的Block当中，可以知道crontab这个文件的inode所在地，并前往该inode；
4.由上个步骤的inode当中，可以取得crontab这个文件的所有属性，并且可前往由inode所指向的Block区域，顺利的取得crontab的文件内容
四.硬链接
HardLink只是在某个目录下新增一个该档案的关连数据而已！
1.举个例子来说，我的/home/vbird/crontab为一个hardlink的档案，他连结到/etc/crontab这个档案，也就是说，其实/home/vbird/crontab与/etc/crontab是同一个档案，只是有两个目录（/etc与/home/vbird）记录了crontab这个档案的关连数据罢了！
也就是说，我由/etc的Block所记录的关连数据可知道crontab的inode放置在A处，而由/home/vbird这个目录下的关连数据,contab同样也指到A处的inode！
所以，crontab这个档案的inode与block都没有改变，有的只是有两个目录记录了关连数据.
2.使用hardlink设定连结文件时，磁盘的空间与inode的数目都不会改变！
由上面的说明来看，我们可以知道，hardlink只是在某个目录下的block多写入一个关连数据，所以当然不会用掉inode与磁盘空间。
3.当我们修改其中一个文件的内容时，互为硬链接的文件的内容也会跟着变化。
如果我们删除互为硬链接关系的某个文件时，其它的文件并不受影响.
4.由于hardlink是在同一个partition上面进行数据关连的建立，所以hardlink是有限制的：
a.不能跨Filesystem.
b.不能link目录。
五．软链接
1.软链接也叫符号链接，他和硬链接有所不同，软链接文件只是其源文件的一个标记。
当我们删除了源文件后，链接文件不能独立存在，虽然仍保留文件名，
但我们却不能查看软链接文件的内容了.
2.SymbolicLink与Windows的快捷方式可以给他划上等号，由Symboliclink所建立的档案为一个独立的新的档案，所以会占用掉inode与block
3.所以可用使用软链接解决某个分区inodeconut不足的问题（软链接到另一个inodecount足够多的分区）
tune2fs -l
∙档案系统volume名称（Filesystemvolumename） -即是档案系统标签（Filesystemlabel），用作简述该档案系统的用途或其储存数据。
现时 GNU/Linux 都会用USB手指/IEEE1394硬盘等可移除储存装置的档案系统标签作为其挂载目录的名称，方便使用者识别。
而个别 GNU/Linuxdistribution 如Fedora、RHEL 和 CentOS 等亦在 fstab 取代传统装置档案名称（即/dev/sda1和/dev/hdc5等）的指定开机时要挂载的档案系统，避免偶然因为BIOS设定或插入次序的改变而引起的混乱。
可以使用命令e2label 或 tune2fs-L 改变。
∙上一次挂载于（Lastmountedon）' -上一次挂载档案系统的挂载点路径，此栏一般为空，很少使用。
可以使用命令 tune2fs-M 设定。
∙档案系统UUID（FilesystemUUID） -一个一般由乱数产生的识别码，可以用来识别档案系统。
个别GNU/Linuxdistribution 如 Ubuntu]等亦在 fstab 取代传统装置档案名称（即/dev/sda1和/dev/hdc5等）的指定开机时要挂载的档案系统，避免偶然因为BIOS设定或插入次序的改变而引起的混乱。
可以使用命令 tune2fs-U 改变。
∙（Filesystemmagicnumber） -用来识别此档案系统为Ext2/Ext3/Ext3的签名，位置在档案系统的0x0438-0x0439（Superblock的0x38-0x39），现时必定是0xEF53。
∙档案系统版本编号（Filesystemrevision#） -档案系统微版本编号，只可以在格式化时使用mke2fs-r 设定。
现在只支援[1]：
o0-原始格式，Linux1.2或以前只支援此格式[2]
o1（dymanic）-V2格式支援动态inode大小（现时一般都使用此版本）
∙档案系统功能（Filesystemfeatures） -开启了的档案系统功能，可以使用合令 tune2fs-O 改变。
现在可以有以下功能：
ohas_journal-有日志（journal），亦代表此档案系统必为 Ext3 或 Ext4
oext_attr-支援extendedattribute
oresize_inode-resize2fs可以加大档案系统大小
odir_index-支援目录索引，可以加快在大目录中搜索档案。
ofiletype-目录项目为否记录档案类型
oneeds_recovery-e2fsck检查Ext3/Ext4档案系统时用来决定是否需要完成日志纪录中未完成的工作，快速自动修复档案系统
oextent-支援Ext4extent功能，可以加快档案系系效能和减少externalfragmentation
oflex_bg
osparse_super-只有少数superblock备份，而不是每个区块组都有superblock备份，节省空间。
olarge_file-支援大于2GiB的档案
ohuge_file
ouninit_bg
odir_nlink
oextra_isize
∙档案系统旗号（Filesystemflags） -signed_directory_hash
∙缺省挂载选项（Defaultmountoptions） -挂载此档案系统缺省会使用的选项
∙档案系统状态（Filesystemstate） -可以为clean（档案系统已成功地被卸载）、not-clean（表示档案系统挂载成读写模式后，仍未被卸载）或erroneous（档案系统被发现有问题）
∙错误处理方案（Errorsbehavior） -档案系统发生问题时的处理方案，可以为continue（继续正常运作）、remount-ro（重新挂载成只读模式）或panic（即时当掉系统）。
可以使用 tune2fs-e 改变。
∙作业系统类型（FilesystemOStype） -建立档案系统的作业系统，可以为Linux/Hurd/MASIX/FreeBSD/Lites[1]
∙Inode数目（Inodecount） -档案系统的总inode数目，亦是整个档案系统所可能拥有档案数目的上限
∙区块数目（Blockcount） -档案系统的总区块数目
∙保留区块数目（Reservedblockcount） -保留给系统管理员工作之用的区块数目
∙未使用区块数目（Freeblocks） -未使用区块数目
∙未使用inode数目（Freeinodes） -未使用inode数目
∙第一个区块编数（Firstblock） -Superblock或第一个区块组开始的区块编数。
此值在1KiB区块大小的档案系统为1，大于1KiB区块大小的档案系统为0。
（Superblock/第一个区块组一般都在档案系统0x0400（1024）开始）[1]
∙区块大小（Blocksize） -区块大小，可以为1024,2048或4096字节（CompaqAlpha系统可以使用8192字节的区块）
∙Fragment（碎片；片断或不完整部分）大小（Fragmentsize） -实际上Ext2/Ext3/Ext4未有支援Fragment，所以此值一般和区块大小一样
∙保留GDT区块数目（ReservedGDTblocks） -保留作在线（online）改变档案系统大小的区块数目。
若此值为0，只可以先卸载才可脱机改变档案系统大小[3]
∙区块/组（Blockspergroup） -每个区块组的区块数目
∙Fragments/组（Fragmentspergroup） -每个区块组的fragment数目，亦用来计算每个区块组中blockbitmap的大小
∙Inodes/组（Inodespergroup） -每个区块组的inode数目
∙Inode区块/组（Inodeblockspergroup） -每个区块组的inode区块数目
∙（Flexblockgroupsize） -16
∙档案系统建立时间（Filesystemcreated） -格式化此档案系统的时间
∙最后挂载时间（Lastmounttime） -上一次挂载此档案系统的时间
∙最后改动时间（Lastwritetime） -上一次改变此档案系统内容的时间
∙挂载次数（Mountcount） -距上一次作完整档案系统检查后档案系统被挂载的次数，让fsck决定是否应进行另一次完整档案系统检查
∙最大挂载次数（Maximummountcount） -档案系统进行另一次完整检查可以被挂载的次数，若挂载次数（Mountcount）大于此值，fsck会进行另一次完整档案系统检查
∙最后检查时间（Lastchecked） -上一次档案系统作完整检查的时间
∙检查间距（Checkinterval） -档案系统应该进行另一次完整检查的最大时间距
∙下次检查时间（Nextcheckafter） -下一次档案系统应该进行另一次完整检查的时间
∙保留区块使用者识别码（Reservedblocksuid） -0（userroot）
∙保留区块群组识别码（Reservedblocksgid） -0（grouproot）
∙第一个inode（Firstinode） -第一个可以用作存放正常档案属性的inode编号，在原格式此值
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