Question

Linux中的inode到底是什么

Answer 1

要了解 Linux 操作系统上的 inode 前，我们先来说说 Linux操作系统上的文件。对于 Linux 操作系统而言，[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，一切操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，当文件操作结束后，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 是用来标识操作系统的文件的一个特征描述，而且操作系统上的 inode 并非无穷无尽，通常在你安装操作系统后，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 标识当前操作系统已分配的 inode 数量；21785 表示单前操作系统剩余空闲的 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，操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操作系统上，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，此时操作系统已经没有任何文件指向该 inode ，也即是操作系统会回收 inode 。

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

最后，通常情况下，操作系统分配的 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操作系统的 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。