通过Inode原理分析Linux中ln命令

理解Inode要从文件说起，文件存储在硬盘上，硬盘最小的单位是扇区，一般一扇区512字节，但是如果硬盘以扇区为单位读数据，那样效率太低，一般硬盘都以block（多个扇区）为单位读取数据，最常见的大小是4K。既然文件存储在block中，那么就需要有一块存储空间放置一些诸如文件的创建者，创建时间，权限的元数据，存储元数据的地方就是Inode。

注：Inode信息中是没有文件的文件名的。为什么？

我们来看一下Inode的结构图就明白原因了

 图中Directory不是目录的意思，更准确的理解应该是对应关系和字典。

由图中的查找方式我们可以清晰的看到，文件名只在查找Inode number中使用到，所以它不会存储在Inode中，所有Inode与block间的沟通都是通过Inode number唯一标识的。

 

了解的文件存取的原理之后我们来看一下ln命令

众所周知ln命令分为硬链接和软链接，根绝上面的结构图，硬链接就是在Directory中加入一条filename和Inode的对应关系，所以如果你删除了原来的文件，是不对硬链接文件有任何影响的，因为删除文件就是将link count 减少，当发现指向Inode为filename数量0的时候，系统会回收相应的Inode和Block空间。但是软链接就不同了，在Linux下所有的都是文件，所以软链接也有自己的Inode和block ，但是创建软链接不会在增加原文件Inode-Index，当删除原文件的时候，相应的Index不再能找到，所以导致软链接不能用。但是软链接有自身的优势，可以跨分区，这样就可以解决当前Inode数据区不足够写入，可以使用软链接指向空间充足的空间。

 

这样的设计带来的好处：

1. 如果一个文件名中包含特殊字符不能删除，可以通过删除Inode来达到删除文件的目的。

find . -inum inodeno -exec rm -i {} \;

2. 修改文件名，移动文件只是改变文件名，不用修改Inode信息和block信息。

3. 可以再不关闭软件，不重启的情况下完成升级，因为系统在运行的过程中通过Inode number进行识别，而不是文件名，所以可以在InodeIndex中以同样的文件名指向不同的Inode，在新的block中写入新文件，下次打开软件直接指向新的Inode和block