在linux中，i節(jié)點(diǎn)時(shí)一個(gè)64字節(jié)長(zhǎng)的表；i節(jié)點(diǎn)中含有有關(guān)一個(gè)文件的信息，其中有文件大小、文件所有者、文件存取許可方式，以及文件為普通文件、目錄文件還是特別文件等，在i節(jié)點(diǎn)中最重要的一項(xiàng)是磁盤地址表。

本教程操作環(huán)境：linux7.3系統(tǒng)、Dell G3電腦。

linux中i節(jié)點(diǎn)

i節(jié)點(diǎn)是一個(gè)64字節(jié)長(zhǎng)的表，含有有關(guān)一個(gè)文件的信息，其中有文件大小、文件所有者、文件存取許可方式，以及文件為普通文件、目錄文件還是特別文件等。

linux文件系統(tǒng)是Linux系統(tǒng)的心臟部分，提供了層次結(jié)構(gòu)的目錄和文件。文件系統(tǒng)將磁盤空間劃分為每1024個(gè)字節(jié)一組，稱為塊(也有用512字節(jié)為一塊的，如：SCOXENIX）。編號(hào)從0到整個(gè)磁盤的最大塊數(shù)。

全部塊可劃分為四個(gè)部分，塊0稱為引導(dǎo)塊，文件系統(tǒng)不用該塊;塊1稱為專用塊，專用塊含有許多信息，其中有磁盤大小和全部塊的其他兩部分的大小。從塊2開始是i節(jié)點(diǎn)表，i節(jié)點(diǎn)表中含有i節(jié)點(diǎn)，表的塊數(shù)是可變的，后面將做討論。i節(jié)點(diǎn)表之后是空閑存儲(chǔ)塊（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)塊），可用于存放文件內(nèi)容。

文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)是十分不同的，邏輯結(jié)構(gòu)是用戶敲入cat命令后所看到的文件，用戶可得到表示文件內(nèi)容的字符流。物理結(jié)構(gòu)是文件實(shí)際上如何存放在磁盤上的存儲(chǔ)格式。用戶認(rèn)為自己的文件是邊疆的字符流，但實(shí)際上文件可能并不是以邊疆的方式存放在磁盤上的，長(zhǎng)于一塊的文件通常將分散地存放在盤上。然而當(dāng)用戶存取文件時(shí)，linux文件系統(tǒng)將以正確的順序取出各塊，給用戶提供文件的邏輯結(jié)構(gòu)。

當(dāng)然，在linux系統(tǒng)的某處一定會(huì)有一個(gè)表，告訴文件系統(tǒng)如何將物理結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為邏輯結(jié)構(gòu)。這就涉及到i節(jié)點(diǎn)了。

i節(jié)點(diǎn)是一個(gè)64字節(jié)長(zhǎng)的表，含有有關(guān)一個(gè)文件的信息，其中有文件大小、文件所有者、文件存取許可方式，以及文件為普通文件、目錄文件還是特別文件等。在i節(jié)點(diǎn)中最重要的一項(xiàng)是磁盤地址表。

該表中有13個(gè)塊號(hào)。前10個(gè)塊號(hào)是文件前10塊的存放地址。這10個(gè)塊號(hào)能給出一個(gè)至多10塊長(zhǎng)的文件的邏輯結(jié)構(gòu)，文件將以塊號(hào)在磁盤地址表中出現(xiàn)的順序依次取得相應(yīng)的塊。當(dāng)文件長(zhǎng)于10塊時(shí)又怎樣呢?磁盤地址表中的第11項(xiàng)給出一個(gè)塊號(hào)，這個(gè)塊號(hào)指出的塊中含有256個(gè)塊號(hào)，至此，這種方法滿足了至多長(zhǎng)于266塊的文件（272384字節(jié)）。如果文件大于266塊，磁盤地址表的第12項(xiàng)給出一個(gè)塊號(hào)，這個(gè)塊號(hào)指出的塊中含有256個(gè)塊號(hào)，這256個(gè)塊號(hào)的每一個(gè)塊號(hào)又指出一塊，塊中含256個(gè)塊號(hào)，這些塊號(hào)才用于取文件的內(nèi)容。磁盤地址中和第13項(xiàng)索引尋址方式與第12項(xiàng)類似，只是多一級(jí)間接索引。

這樣，在linux系統(tǒng)中，文件的最大長(zhǎng)度是16842762塊，即17246988288字節(jié)，有幸是Linux系統(tǒng)對(duì)文件的最大長(zhǎng)度（一般為1到2M字節(jié)）加了更實(shí)際的限制，使用戶不會(huì)無意中建立一個(gè)用完整個(gè)磁盤區(qū)所有塊的文件。

inode

提到inode，我們不得不先介紹硬盤的整體結(jié)構(gòu)。硬盤中包含多個(gè)硬盤盤片，硬盤盤片為圓形，每個(gè)硬盤盤片都有一個(gè)可以讀寫的磁頭(Head)，將這個(gè)磁頭固定，使硬盤盤片旋轉(zhuǎn)一周，所走軌跡就是磁道(Track)。硬盤內(nèi)所有盤片的相同磁道號(hào)的集合成為磁柱(Cylinder)。每一磁道被劃分成許多區(qū)域，每個(gè)區(qū)域叫一個(gè)扇區(qū)(Sector)。扇區(qū)是硬盤的最小存儲(chǔ)物理量，一個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)容量大約是512字節(jié)(約0.5K)。

知道了硬盤的大體結(jié)構(gòu)之后，再來談?wù)勗趺催M(jìn)行硬盤分區(qū)。進(jìn)行硬盤分割的最小單位是磁柱，分割完之后自然就是格式化(format)。在Linux中進(jìn)行格式化必須考慮Block與inode，Block還好理解，它是磁盤可以記錄的最小單位，是由數(shù)個(gè)扇區(qū)組成，所以大小通常為n*512Bytes，例如4K。

那么inode是什么呢Block是記錄文件內(nèi)容的區(qū)域，inode則是記錄該文件的屬性及其放置在哪個(gè)Block之內(nèi)的信息。所以，每個(gè)文件都會(huì)占用一個(gè)inode。當(dāng)Linux系統(tǒng)要查找某個(gè)文件時(shí)，它會(huì)先搜索inode table找到這個(gè)文件的屬性及數(shù)據(jù)存放地點(diǎn)，然后再查找數(shù)據(jù)存放的Block進(jìn)而將數(shù)據(jù)取出。inode數(shù)量在一開始已被設(shè)定好，其設(shè)定方式通常是"硬盤大小/一個(gè)容量"，這個(gè)容量比Block大一些較佳，例如剛才將Block設(shè)為4K，那么這個(gè)容量可以設(shè)為8K左右。所以，一塊1GB的硬盤如果以8K 大小劃分它的inode數(shù)，則會(huì)有131072個(gè)inode。一個(gè)inode的大小為128Byte，這樣，我們就可以清楚地知道，一個(gè)分區(qū)被格式化為一個(gè)文件系統(tǒng)之后，基本上它一定會(huì)有inode table與數(shù)據(jù)區(qū)域兩大塊，一個(gè)用來記錄文件的屬性信息與該文件存放的Block塊，一個(gè)用來記錄文件的內(nèi)容。

創(chuàng)建一個(gè)文件后，會(huì)同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)inode和一個(gè)block，inode存放的是文件的屬性信息，但是不包括文件名，并存放所對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)所在的block塊的地址的指針；block存放文件的數(shù)據(jù)，每個(gè)block最多存放一個(gè)文件，而當(dāng)一個(gè)block存放不下的情況下，會(huì)占用下一個(gè)block。

linux里文件的文件名、文件屬性、文件內(nèi)容是分別存儲(chǔ)的：文件名存放在目錄項(xiàng)（即dentry）中，文件屬性存放在inode中，一般情況下，每個(gè)inode占用128Bity磁盤空間，文件內(nèi)容存放在數(shù)據(jù)塊中。

block塊可以用mkfs.ext3 -b來制定快的大小，每個(gè)block塊最多可存放一個(gè)文件，所以一般block塊的大小設(shè)置要根據(jù)我們服務(wù)器的應(yīng)用了設(shè)置，如果這個(gè)服務(wù)器較多用來存放一些多的小文件，那就可以把block塊的大小設(shè)置的小一些，不至于浪費(fèi)空間，而當(dāng)存放的都是大數(shù)據(jù)時(shí)就需要把block設(shè)置的大些，這樣可以減少對(duì)磁盤block的讀取次數(shù)，也可以減少inode的記錄負(fù)擔(dān)。

block越大，inode越少，適合存儲(chǔ)大文件的文件系統(tǒng)；block越小，inode越多，適合存儲(chǔ)文件多而小的文件系統(tǒng)。

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，inode和block會(huì)在修改后內(nèi)存與磁盤做一個(gè)同步，我們用ls -li列出來的內(nèi)容這是內(nèi)存中的暫存，所以有時(shí)候系統(tǒng)非正常的關(guān)機(jī)會(huì)導(dǎo)致block和inode的不同步問題。

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