Понимание inode’ов критически важно для понимания файловых систем Unix. Файлы содержат данные и метаданные. Метаданные — это информация о файле. Метаданные хранятся в inode. Содержимое inode включает:
- Номер inode
- UID
- GID
- Размер
- Atime (время последнего доступа)
- Mtime (время последней модификации)
- Ctime (время последнего изменения метаданных)
- Размер блока
- Режим (права доступа и тип файла)
- Количество жёстких ссылок
- ACL (списки контроля доступа)
Обычно inode занимает 256 байт. Имена файлов не хранятся в inode — они находятся в данных, относящихся к директории. Как правило, имена файлов хранятся линейно, из-за чего поиск по имени может быть медленным. Файловые системы Ext4 и XFS используют более эффективные B-деревья (Btrees) для хранения имён файлов в директориях, что обеспечивает постоянное время поиска, в отличие от линейного.
Dentry (сокращение от directory entry — запись в директории) используется для хранения связи между inode и именем файла в директории.
Inode может содержать как прямые (direct), так и косвенные (indirect) указатели на блоки данных файла. Прямой указатель означает, что inode содержит номер блока, в котором находятся данные файла. Косвенный указатель означает, что inode содержит номер блока, в котором находятся номера других блоков с данными.
Файловая система Ext создаёт фиксированное количество inode’ов при форматировании. Если inode’ы заканчиваются, необходимо форматировать файловую систему. В отличие от неё, XFS не использует фиксированное количество inode’ов — они создаются по мере необходимости.
При удалении файла системный вызов unlink() удаляет запись в директории, указывающую на inode, и помечает inode как свободный. Сами блоки данных при этом не удаляются.
Количество жёстких ссылок на файл хранится в inode. Каждый раз при создании жёсткой ссылки это число увеличивается. Символические (soft) ссылки не увеличивают счётчик ссылок на файл или директорию.
Суперблок содержит метаданные о файловой системе. Обычно в файловой системе хранится несколько копий суперблока на случай повреждения основной. Некоторые из данных, хранящихся в суперблоке:
– Размер файловой системы
– Размер блока
– Количество свободных и занятых блоков
– Размер и расположение таблицы inode’ов
– Карта блоков диска
Информацию о суперблоке можно получить с помощью команды:
dumpe2fs /dev/mount | grep -i superblock👉@linuxchmod