inode表結構淺析
下圖以ext文件系統為參考，以4k塊大小分區，簡單描述一下ext文件系統的數據結構原理，如果有任何錯誤，煩請各位指出
inode 索引節點
硬盤上的每個磁道被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區。硬盤的讀寫以扇區為基本單位。
扇區的大小，是2的N次方倍。分區的大小可以有多樣，1k、2k、4k…以4k塊大小來說明。4k塊大小分為8個扇區，每個扇區對應512字節。每一塊也稱為block，文件以block為單位進行存儲，并且每一個bolck只能屬于一個文件，若文件大小不足4k，也按照4k大小的塊來存儲。inode的數量是格式化的時候指定的，理論上來說，inode的數量和block的數量是越接近越好，但是在實際過程中一一對應是很難的，所以一般格式化的時候會按照服務器的用途來指定一定比例的inode數量。
#df 查看系統每個分區bolck的數量
#df -i 查看系統每個分區inode的數量
每個分區都有一個獨立的inode table
元數據也是在inode里面，元數據也是會占用磁盤空間的。
指針:數據塊的路徑
直接指針:有12個指針，一個4k, 可以存儲4*12=48K的數據塊。
間接指針:第十三個指針，指向下一個文件塊的指針，也是4k塊大小，4k塊來說，可以劃分1024個指針，里面的指針才是指向真正的數據塊。一共可以存儲1024*4k=4M的數據塊,那么文件在4M左右范圍里面，可以用間接指針就可以完成。
兩重指針：第十四個指針。也是指向一個4k指針數據塊，4k指針塊再指向1024個指針數據塊，
每個指針可以存放1024個4k數據，所以可以存儲1024*1024*4k=4G的數據塊。
三重指針：跟兩重指針工作原理類似，最后可以存放1024*1024*1024*4k=4t的數據塊。
inode table是緩存在內存里面的，所以查詢速度還是很快的。一般來說，在系統里面刪掉文件的操作并不是刪掉數據塊，而是刪掉inode table里面的元數據，這里解釋一下元數據，元數據就是數據塊的屬性，例如：名字，身高等這些就可以理解為元數據。所以，這個就是為什么刪掉了文件以后，只要沒有新的文件覆蓋掉原有的數據塊，數據一般都可以恢復的原因。很多文件系統,例如windows下面的fat和ntfs也是同樣的原理。一般來說，在磁盤里面的數據都是連續寫入，由于有時候會刪除掉部分數據，使得磁道里面有些空位置并不能一下子連續的存儲下一個文件，一般這樣都是分散存儲在不同的磁道里面，當讀取這一部分的數據，磁盤的指針要來回轉多幾個圈，造成性能下降，這就是文件碎片的由來。所以隔一段時間進行碎片整理是必須的。但是現在一些新的硬盤，如SSD固態硬盤，就沒有磁道這些說法，所以就并不需要像傳統的機械硬盤一樣進行碎片整理。
磁盤里的數據塊有文件和目錄，這兩者的inode的存儲方式也是不同的。
在inode table里面文件是直接引用一個inode的號碼，而目錄則是在inode table里面的目錄項下面存儲文件名和文件inode之間的映射。
復制、刪除、移動對inode的影響
cp 復制：新的文件會分配一個空閑的inode號，在inode表中生成新條目
在目錄中創建一個目錄項，將名稱與inode編號關聯
拷貝數據生成新的文件，是兩個完全不相同的數據塊。
rm 刪除：鏈接數遞減，從而釋放的inode號可以被重用
把數據塊放在空閑列表中
刪除目錄項
數據實際上不會馬上被刪除，但當另一個文件使用數據塊時將被覆蓋，如果恢復inode的元數據的時候文件就會馬上鏈接恢復。
mv 移動：如果mv命令的目標和源在相同的同一個分區下面，作為mv命令
用新的文件名創建對應新的目錄項
刪除舊目錄條目對應的舊的文件名
不影響inode表（除時間戳）或磁盤上的數據位置：沒有數據被移動！所以在同一個分區里面移動文件的速度是非常的快的原因。
如果目標和源在一個不同的文件系統，mv相當于cp和rm
硬鏈接和軟鏈接的區別
什么是硬鏈接？
硬鏈接:指向同一個inode的多個文件路徑。（簡單理解的意思就是一個人有兩個名字，例如張三，他的外號叫老張，又叫小三，其實都是同一個人）
特性：
1 目錄不支持硬鏈接
2 硬鏈接不能跨文件系統（不能跨分區）
3 創建硬鏈接會增加inode引用計數；
創建硬鏈接文件命令
ln 源文件 硬鏈接文件…
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2
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ln [OPTION]... [-T] TARGET LINK_NAME (1st form)ln - make links between files |
刪掉其中一個硬鏈接文件，其他硬鏈接文件不受影響
什么是軟鏈接（符號鏈接）
軟鏈接：指向同一個文件路徑的另一個文件路徑；
特性：
1 符號鏈接于文件是兩人各自獨立的文件，各有自己的inode;對原文件創建符號鏈接
不回增加引用計數；
2 支持對目錄創建符號鏈接，可以跨文件系統；
3 刪除符號鏈接文件不影響原文件；但刪除原文件，符號指定的路徑即使不存在，此時會
變成無效鏈接。
注意:符號鏈接文件的大小是其指定的文件的路徑字符串的字節數
創建軟鏈接文件命令
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3
4
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#ln -s 原始文件路徑文件1 軟鏈接文件1..2..創建軟鏈接 -s, --symbolic make symbolic links instead of hard links |
創建軟鏈接的時候，必須要用絕對路徑！
原始文件相對于軟鏈接文件路徑，而不是相對于當前工作目錄。
兩者區別：
這里以個人理解做了一個小表格
練習題
1、顯示/var目錄下所有以l開頭，以一個小寫字母結尾，且中間出現至少一位數字的文件或目錄
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# ls -ld /var/l*[0-9]*[[:lower:]] |
2、顯示/etc目錄下以任意一位數字開頭，且以非數字結尾的文件或目錄
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# ls -ld /etc/[0-9]*[^0-9] |
3、顯示/etc/目錄下以非字母開頭，后面跟了一個字母及其它任意長度任意字符的文件或目錄
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# ls -ld /etc/[^[:alpha:]][[:alpha:]]* |
4、顯示/etc目錄下所有以m開頭以非數字結尾的文件或目錄
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1
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# ls -ld /m*[^0-9] |
5、顯示/etc目錄下，所有以.d結尾的文件或目錄
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1
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# ls -ld /etc/*.d |
6、顯示/etc目錄下，所有.conf結尾，且以m,n,r,p開頭的文件或目錄
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1
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# ls -ld /etc/[mnrp]*.conf |
7、使用別名命令，每日將/etc/目錄下所有文件，備份到/testdir/下獨立的新目錄下，并要求新目錄格式為backupYYYY-mm-dd，備份過程可見
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1
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# alias bkday='cp -av /etc/ /testdir/backup`date +%F`'# bkday |
8、先創建/testdir/rootdir目錄，再復制/root所有下文件到該目錄內，并要求保留原有權限
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#cp -av /root /testdir/rootdir |
9、如何創建/testdir/dir1/x, /testdir/dir1/y, /testdir/dir1/x/a, /testdir/dir1/x/b, /testdir/dir1/y/a, /testdir/dir1/y/b
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1
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# mkdir -p /testdir/dir1/{x,y}/{a,b} |
10、如何創建/testdir/dir2/x,/testdir/dir2/y,/testdir/dir2/x/a,/testdir/dir2/x/b
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1
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# mkdir -pv /testdir/dir2/{x/{a,b},y} |
11、如何創建/testdir/dir3, /testdir/dir4, /testdir/dir5, /testdir/dir5/dir6, /testdir/dir5/dir7
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1
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# mkdir -p /testdir/dir{3,4,5/dir{6,7}} |
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