Linux 解析文件系统原理

“Yeah It’s on. ”

解析文件系统原理

Inode and Block 概述

文件储存在硬盘上，硬盘的最小储存单位叫“扇区”(sector)，每个扇区拥有 512 字节

操作系统从硬盘上读取数据时，不会按照扇区的方式读取，这样读取效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个“块”(Block，由多个扇区的空间组成)。这种由多个扇区组成的“块”，是文件存取的最小单位。“块”的大小，最常见的是 4KB，即连续八个 sector 组成一个 Block。 Block 存储文件数据。

文件数据存储在“块”中，那么还必须找到一个地方存储文件的元信息，比如文件的所属用户、文件所属组、文件的类型、文件的权限、文件的创建时间、文件的修改时间、文件的访问时间、文件使用的 Block 信息、文件的硬链接数、文件的大小等等属性信息。这种储存文件元信息的区域叫做 node。中文译名为“索引节点”，也叫i 节点。

Inode 和 Block 是文件系统组成的基本核心概念，文件系统是在分区格式化的时候形成的，文件系统负责组织文件在分区上的存放的。

注意：

​ inode 不包含文件名。文件名是储存在目录的目录项中

​ 一个文件必须占用一个 inode，至少占用一个 block。

查看文件的inode信息：stat

目录文件的结构

目录也是一种文件，每个inode都有一个号码，操作系统用inode 号码来识别不同的文件，文件系统内部不使用文件名引用文件，而是使用 inode 号码来识别文件。对于文件系统来说，文件名只是 inode 号码便于识别的别称，文件名是目录的数据。

文件系统访问文件的步骤：

1、用户在目录中看到要访问的文件名

2、通过目录的数据找到这个文件名对应的inode号码

3、通过inode号码，获取inode信息（文件的元信息）

4、根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据

查看文件的inode号码

• ls -i 文件名
• stat 文件名

• find ./ -inum inode号

  xargs rm -rf #删除乱码文件

删除指定inode号所对应的文件

格式：find ./ -inum inode号 -exec rm -i {} \;

1. find ./ -inum inode号 -exec rm -i {} \; 这个命令是find命令找到文件后，对每个文件执行rm -i命令，即交互式地删除文件。这种方式会对每个文件都启动一个rm进程，如果文件数量很多，效率会比较低。
2. find ./ -inum inode号 | xargs rm -rf 这个命令是find命令找到文件后，将所有文件的名字都传递给xargs命令，然后xargs命令将这些文件名作为rm命令的参数，一次性启动一个rm进程来删除所有文件。这种方式在处理大量文件时会更高效。

从/root/目录下查找 3 天内修改的文件，并复制到/tmp下 find /root/ -mtime -3 -a -type f -exec cp } /tmp \;

查看文件系统的inode与block的信息

df -i 设备名（文件系统已挂载时查询，查询inode总数与已用数量）

格式化时指定文件系统的 inode 个数与 block 大小

mkfs.ext4 -N inode 数 -b 块大小(单位字节) 设备名

Linux 文件系统软硬链接原理

软硬连接对比

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