分类： 嵌入式
2016-02-20 21:52:37
索引节点，其英文为 Inode，是 Index Node 的缩写。索引节点是整个 Linux
文件系统的基础。存储于文件系统上的任何文件都可以用索引节点来表示。举一个例子来说，假设有一个老图书馆里面有一本登记簿，上面记录着馆内的书名及存放位置，比如在哪一间的第几排存放着哪一本书，以及书的作者是谁。在这里，记录着一本书的那一行就是索引节点。索引节点以同样的方式来存储对象，我们会在下面学习。
在 Linux
系统中，文件系统主要分为两部分，一部分为元数据（metadata），另一部分为数据本身。元数据，换句话说，就是“包含了与数据有关信息的数据”。索引节点就管理着文件系统中元数据的部分。
如上所述，文件系统中的任何一个文件或目录都与一个索引节点相对应。每个索引节点都是一个数据结构，存储着目标数据的如下信息：
Linux 文件系统从来不存储文件创建时间，许多人都不清楚这一点。关于索引节点内存储的所有时间戳的完整介绍可以在中找到。
一个典型的索引数据看起来会是像下面这样：
# stat 01 Size: 923383 Blocks: 1816 IO Block: 4096 regular file Device: 803h/2051d Inode: 12684895 Links: 1 Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root) Access: 2012-09-07 01:46:54.000000000 -0500 Modify: 2012-04-27 06:22:02.000000000 -0500 Change: 2012-04-27 06:22:02.000000000 -0500
索引节点的创建与正在使用的文件系统有关。一些文件系统在创建时就创建了索引节点，故其索引节点的数量有限。而一些如 JFS 和 XFS 等系统也在文件系统创建时创建索引节点，但使用动态节点分配，并按需扩大索引节点的数量，因此可以避免所有索引节点用完的情况。
当用户试图读取文件或与该文件相关的信息时，他会使用文件名称。但是，实质上这个文件名称首先映射为存储于目录表中的索引点节号码。通过该索引节点号码又读取到相对应的索引节点。索引节点号码及相对应的索引节点存放于映射表（Inode table）中。
上面已经解释过，索引节点只存储元数据信息，其中包括真正的数据存储的区块的信息。下面就来解释一下索引节点指针结构。
如这篇维基百科上面的文章解释的那样，这个结构可能会有
11 到 13 个指针，但大多数文件系统会以 15 个指针的形式来存储数据结构。这 15 个指针包括：
索引节点指针结构可以用一张图表示如下：
索引节点指针结构（图片来自维基百科，采用 Wikimedia Commons license）
问：请用一句话来说明一下索引节点是什么？
答：索引节点是传统类 Unix
文件系统上的数据结构，储存了常规文件、目录或其他文件系统目标的基本信息。
问：如何查看文件或目录的索引节点号码？
答：可使用“stat”命令来查看该信息，也可以使用“ls”命令加上其“-i”参数来查看一文件的索引节点号码。
问：如何查看文件系统上的索引节点的总数和已用数？
答：“df -i”命令会显示索引节点总数、已用数和未使用数的统计数据。
问：为什么索引节点信息不包含文件名称？
答：索引节点会储存对于其自身唯一的信息。对于一个硬链接，一个索引节点可能会含有指向同一索引节点的两个不同的文件名。故文件名称没有存储于索引节点之内。
问：如果索引节点不包含链接会怎么样？
答：不包含链接的索引节点就会从文件系统上移除，并且其资源就会释放出来供重新分配。但直到所有打开它的进程对它读取完成后才可以删除它。
问：在移动文件时索引节点会发生变化吗？
答：即使将文件从一处移动到另一处，索引节点号码还是会保持不变，但前提是在同一文件系统之下。如果在不同的文件系统之间移动，索引节点号码就会发生变化。
问：在创建新文件或目录时会创建新的索引节点吗？
答：不会。当创建新文件或目录时，它只会使用一个已经创建的索引节点的空间并更新其信息，但不会创建新的索引节点。索引节点只会在文件系统创建时创建（有一些文件系统存在例外，上面已解释）。
问：可以通过索引节点号码找到文件吗？
答：可以。使用如下命令（其中 inode-number 为索引节点号码）：
# find / -inum inode-number -exec ls -l {} \;
将上面的一行命令中的“ls”换为“rm”，也可以根据索引节点号码删除文件。
# find / -inum inode-number -exec rm -f {} \;